Вселенная с нуля. От Большого взрыва до абсолютной пустоты - Жак Поль

звезда, масса которой в момент ее формирования превышала сорок масс Солнца, была источником мощного звездного ветра. К концу своей эволюции такие звезды теряют внешние оболочки, а их ядро сжимается. Наша звезда сжалась настолько, что превратилась в черную дыру массой в десять солнечных. Звезда-компаньон продолжала обращаться вокруг общего с черной дырой центра тяжести, а двойная система продолжала существовать рядом с другими звездами скопления еще семь миллионов лет.

Но звезда-компаньон у черной дыры тоже была массивной – двадцать солнечных масс. Она тоже сбрасывала часть внешних оболочек, которые образовывали вокруг черной дыры вращающийся, подобно воде втекающей в воронку аккреционный газовый диск. Форма диска не остается неизменной – его постоянно искажают мощнейшие силы вязкости и трения, которые поднимают его температуру, особенно во внутренней части, до миллионов градусов.

Художественное изображение представлений астрофизиков о Лебеде Х-1: двойная система состоит из голубого гиганта и черной дыры, которая поглощает материю, сбрасываемую звездой-компаньоном. Закручиваясь по спирали вокруг черной дыры, это вещество образует диск, внутренний край которого, разогретый до огромных температур, испускает мощное излучение в рентгеновском диапазоне. Часть вещества диска выбрасывается наружу в виде системы околополярных потоков – джетов.

В 1964 году американский астрофизик итальянского происхождения Риккардо Джаккони задался вопросом, как выглядит небо в рентгеновских лучах. Он установил довольно примитивный детектор – простой счетчик Гейгера – на ракете-зонде, запущенной с военной базы Уайт-Сэндс в Нью-Мехико. Таким образом приемник рентгеновских лучей был выведен за пределы атмосферы, которая не пропускает их к поверхности Земли. Джаккони первым обнаружил источник рентгеновского излучения в созвездии Лебедя. Источник назвали Лебедь Х-1, и он стал объектом пристального внимания астрофизиков. В начале 1970-х годов удалось доказать, что Лебедь Х-1 – двойная система, состоящая из гигантской массивной звезды и компактного тела с массой всего в три солнечных. Такой объект был идеальным кандидатом в черные дыры. Теперь он считается первой зарегистрированной черной дырой.

☛ СМ. ТАКЖЕ

Образование диска Млечного Пути (8,8 миллиарда лет назад)

Радиус Шварцшильда (1916)

1,5 миллиона лет назад

Человек ходит по Земле

На берегах озера на севере современной Кении гоминиды вида Homo erectus когда-то оставили в глине окаменевшие отпечатки ног, очень похожие на следы современного человека.

Это случилось на берегу озера, где-то в районе Большого Африканского Разлома – рифтовой долины на востоке континента, образовавшейся в результате движения тектонических плит. Группа, состоявшая из взрослых гоминид и одного подростка, двигалась вдоль протяженного водоема, который спустя полтора миллиона лет, в 1888 году, два естествоиспытателя из Австро-Венгрии назовут озером Рудольфа. Рост и телосложение этих особей соответствовало характеристикам, которые антропологи приписывают виду Homo erectus рода Homo, подсемейства гоминид, из которого на сегодняшний день не вымер только вид Homo sapiens.

Полтора миллиона лет спустя англичанин Мэтью Беннетт и его коллеги-антропологи вели раскопки в осадочных породах недалеко от деревни Илерет, на берегу озера Туркана (так называется озеро Рудольфа с 1975 года). Они и обнаружили окаменевшие следы, оставленные в глинистом иле той самой группой. Тщательный анализ показал, что их способ ходьбы не отличался от современного: вес тела перемещался с пятки на пальцы стоп, и идущий двигался вперед.

Это были не первые обнаруженные на Земле следы представителей рода Homo, передвигающихся так же, как их отдаленные потомки.

Если основываться на шуточном тезисе французского палеоантрополога Ива Коппенса: «Человек начинается с ног», то получается, что те существа, которые посещали берега озера Туркана полтора миллиона лет назад, уже были способны мыслить. Об этом свидетельствуют и каменные двусторонние орудия, встречающиеся повсюду в округе. Но пришлось подождать еще примерно миллион лет, чтобы другой Homo erectus освоил огонь, и еще пятьсот тысяч – чтобы представитель рода Homo оставил свой след на другом небесном теле.

☛ СМ. ТАКЖЕ

Человек ходит по Луне (1969)

Первые шаги человека на Марсе (2051)

– 348 тысяч

Лихорадочный пульс

Ядро массивной звезды, расположенной недалеко от Солнца, схлопнулось, и звезда превратилась в сверхплотное образование, вращающееся невероятно быстро и испускающее в межзвездное пространство разогнанные до огромных скоростей микрочастицы.

Расположенная недалеко от Солнца массивная звезда достигла последней стадии своей эволюции. Ее ядро обрушилось внутрь самого себя, превратившись в стремительно вращающийся и сильно намагниченный маленький шар огромной плотности – такой, что дальнейшее его сжатие было уже физически невозможно. Внешние слои звезды, напротив, разлетелись в разные стороны. В результате неравномерной отдачи схлопнувшееся ядро получило мощнейший импульс, вытолкнувший его на большой скорости в межгалактическое пространство.

Быстрое вращение и мощное магнитное поле превратили оставшееся от звезды ядро в пульсар – очень плотную и компактную звезду, способную выпускать из своих полюсов интенсивные потоки высокоэнергетических электронов. Несущийся в межзвездном пространстве со скоростью сто двадцать километров в секунду пульсар оставляет в межзвездном газе инверсионный след, похожий на тот, что стелется в воздухе за сверхзвуковым самолетом. Релятивистские электроны, испускаемые пульсаром, создают вокруг него обширную зону – источник жесткого излучения. Европейский космический телескоп XMM-Newton, отличающийся большой площадью рентгеновских приемников, в 2004 году зарегистрировал это излучение: оно имело вид двух потоков, испускаемых расположенным в центре телом.

Но еще в 1970-х годах этот пульсар, выброшенный в пространство звездным катаклизмом триста пятьдесят тысяч лет назад, заявил о себе интенсивным излучением в диапазоне жесткого гамма-излучения. В 1975 году на загадочный источник был нацелен орбитальный гамма-телескоп Cos-B – первый проект только что созданного Европейского космического агентства (ЕКА).

Ученые из Миланского университета, которые участвовали в работе космической обсерватории Cos-B, и в их числе итальянский астрофизик Джованни Биньями, стремясь разгадать природу таинственного источника, попытались связать его с одной из расположенных в той же области неба звезд с необычными спектрами. Из этого ничего не вышло. Исследователи отнеслись к ситуации с юмором и назвали таинственный источник Геминга, намекая на выражение (el) gh’è minga, на миланском диалекте означающее «(ее) здесь нет». Это прозвище сохраняется за объектом до сих пор. Но в 1991 году, когда на орбиту была выведена гамма-обсерватория НАСА CGRO, удалось, наконец, доказать, что Геминга является пульсаром.

☛ СМ. ТАКЖЕ

Пульсар – космический маяк (–4500)

– 166 ТЫСЯЧ

Гигантский рой нейтрино

В ядре звезды Sanduleak –69°202 в результате слабого взаимодействия протонов и электронов образовалось огромное количество нейтрино, зарегистрированных в 1987 году.

Sanduleak –69°202 – голубой гигант из Большого Магелланова Облака, входящий в каталог звезд, составленный американским астрофизиком румынского происхождения Николя Сандуликом. В один прекрасный день ядро этой звезды массой в двадцать Солнц внезапно схлопнулось – коллапсировало. Слабое взаимодействие протонов и электронов за какой-то десяток секунд привело к образованию феноменального количества нейтронов и нейтрино.

Нейтроны, объединившись друг с