Постепенно у скопления всё бол
ее и более возрастает плотность ядра. В конце концов, как показывают расч
ёты, происходит катастрофа. Кстати, впервые это заметил наш петербургски
й астроном Вадим Антонов, который теоретически показал, что ядро звёздно
го скопления должно приобрести за конечное время бесконечную плотност
ь. Это чисто математический результат, который, конечно, нельзя восприни
мать буквально…
А.Р. Он верен в теоретическом приближении, когда звёзды рассма
триваются как тяготеющие материальные точки.
В.С. Конечно, это идеализация. Бесконечных плотностей не бывае
т в физической Вселенной. Значит, какой-то процесс должен привести к чему
-то особенному в центре шарового скопления. Многие годы астрономы счита
ли, что звёзды станут так близко, контактно подходить друг к другу, что нач
нут сливаться и превращаться в одну «сверхзвезду». Были попытки найти в
центрах шаровых скоплений гигантские звездообразные ядра. Они не увенч
ались успехом. Тогда идея эволюционировала на следующую стадию: сверхзв
езда должна сколлапсировать и стать чёрной дырой. Давление действитель
но может привести к её сильному сжатию. Эта идея, кажется, получила первое
подтверждение буквально в конце прошлого года, когда в ядре одного шаров
ого скопления нашей Галактики и второго скопления в Туманности Андроме
ды Ц это соседняя с нами спиральная галактика Ц были найдены, если не са
ми чёрные дыры, то очень ясные индикаторы присутствия массивных чёрных д
ыр. Возможно, это очень редкий этап, редкий эпизод в жизни скопления, потом
у что в других мы чёрных дыр не находим. Но, во всяком случае, в этих двух, ск
орее всего, они есть. Причём, это не рядовые чёрные дыры: их масса в тысячи р
аз больше, чем масса нашего Солнца. Это сверхмассивные чёрные дыры, рядом
с ними должны наблюдаться удивительные процессы.
Но оказалось, что у большинства шаровых скоплений эволюция, дойдя до опр
еделённого этапа, как бы начинает прокручивать плёнку назад. Ядро скопле
ния, достигнув определённой критической плотности, вдруг начинает внов
ь расширяться и редеть. В чём дело, разве могут звёзды отталкиваться друг
от друга, ведь работает только притяжение. Оказывается, могут, и довольно
эффективно. Дело в том, что при близком пролёте двух звёзд они могут образ
овать двойную систему. Приливные силы заставляют звёзды связываться др
уг с другом и образовывать очень плотные двойные системы. А когда мимо та
кой двойной звезды пролетает третья звезда, между ними происходит актив
ное взаимодействие. Третье светило, пролетая мимо двух звёзд, объединённ
ых в систему, получает большую скорость и «выстреливается», как из рогат
ки, покидая место встречи с удвоенной, иногда Ц с утроенной скоростью. По
рой происходят обмены: когда к системе из двух лёгких звёзд подлетает бо
лее массивная звезда, двойная система может «поменять партнёра». Она выб
расывает из своего состава лёгкую звезду, а на её место захватывает боле
е тяжёлую. Естественно, лёгкая звезда получает большую скорость, использ
уя ту энергию, которая принесла с собой подлетевшая тяжёлая звезда. Таки
м образом, в центре шарового скопления возникает своеобразный источник
энергии. Звёзды, пролетая через плотное ядро, вылетают оттуда с большими
скоростями. И этот источник энергии заставляет расширяться ядро, то есть
, коллапс сменяется расширением. Похоже, что такая судьба ожидает больши
нство шаровых скоплений; быть может, через этот этап эволюции уже прошли
многие скопления…
А.Р. Но он может быть и повторяющимся. Такие циклы сжатия и расш
ирения. По крайней мере, расчёты это дают.
А.Г. Пульсация такая, да?
В.С. Это интересный вопрос. Скажу два слова о расчётах, потому ч
то здесь в последние годы произошёл большой прогресс. Ещё недавно исслед
овать динамику миллиона взаимодействующих тел было невозможно, наши ко
мпьютеры не позволяли это делать. Буквально в конце 1990-х годов астрономы Т
окийского университета создали специальный компьютер, который не умее
т почти ничего: на нём нельзя играть в электронные игры, скажем, в шахматы.
Он умеет только изучать взаимодействия звёзд друг с другом. Но это он дел
ает с колоссальной скоростью и с высокой эффективностью. Это специализи
рованная машина, на ней можно смоделировать миллиарднолетнюю эволюцию
скопления из миллиона звёзд, причём, не идеализируя их как математически
е точки, а приписав им размер, массу, вращение, и посмотрев, как они физичес
ки общаются друг с другом, обмениваются массой, объединяются в двойные с
истемы. Чрезвычайно интересно наблюдать, как этот компьютер прокручива
ет перед нами жизнь звёздного скопления, упаковав в несколько часов расч
ётного времени миллиарды лет от рождения до полного развала этой систем
ы. И вот как раз в этих расчётах проявляется нестабильность ядра. Ядро шар
ового скопления может сжаться, потом расшириться, затем опять сжаться. И
так происходит несколько раз, может быть, даже десятки раз в его жизни. Так
им образом, мы его видим то похожим на молодое скопление, то состарившимс
я, то, через несколько миллиардов лет, опять как бы омолодившимися. В этом
смысле возраст скопления трудно понять, трудно измерить.
А.Г. Есть гипотезы возникновения шаровых звёздных скоплений?

В.С. О, к сожалению, их много.
А.Г. Но вы каких придерживаетесь?
В.С. Мы пытаемся понять, какие из них более соответствуют дейст
вительности. Дело в том, что на самом раннем этапе эволюции Вселенная был
а чрезвычайно однородна. Это не гипотеза. Это абсолютно надёжный факт, ко
торый следует из наблюдения реликтового излучения, а оно приходит к нам
с колоссального расстояния, а значит, с огромным запаздыванием во времен
и. При красных смещениях около тысячи, то есть, скоростях удаления от нас,
очень близких к скорости света, Вселенная была чрезвычайно однородна. Се
годня она очень неоднородна. Всё вещество Вселенной разделено на галакт
ики, скопления галактик, внутри себя галактики разделены на звёзды, и так
далее. Как произошло это деление вещества на отдельные фрагменты Ц до с
их пор загадка. Теория показывает, что первыми должны были рождаться объ
екты, чрезвычайно похожие на шаровые скопления. Именно в этом и состоит о
дна из гипотез их происхождения. Она утверждает, что первый этап деления
космического вещества, разбиения его на части, привёл к рождению объекто
в, похожих на шаровые скопления. Затем они, как изюминки в тесте, рассеялис
ь в довольно однородном веществе, которое продолжало дробиться на всё бо
лее и более крупные фрагменты. И как хозяйка делает булочки из теста с изю
мом, так же природа делала из вещества Вселенной галактики, в состав кото
рых уже входили «изюминки» Ц звёздные скопления. Казалось бы, чем больш
е получилась булочка, тем больше изюминок должно в неё попасть. Чем больш
е галактика, тем больше должно быть в ней шаровых скоплений. Если это подт
вердится, то гипотеза исходного рождения шаровых скоплений получит пра
во на жизнь.
А.Р. Не исключено, что это действительно так. В гигантских элли
птических галактиках Ц десятки тысяч шаровых скоплений.
В.С. Но есть галактики, почти полностью лишённые шаровых скопл
ений, и в этом заключена большая проблема: куда делись шаровые скопления,
которые должны были быть исходно в этих системах? Исследуя этот вопрос, м
ы выяснили, что шаровые скопления гибнут, сегодня мы об этом уже говорили,
гибнут по разным причинам. Причём, гибнут с разной скоростью в зависимос
ти оттого, в какую галактику они попали. Некоторые галактики, например, эл
липтические, лишены плотного диска, поэтому они довольно благополучны в
смысле продолжительности жизни шаровых скоплений, которым уготована д
лительная жизнь, поскольку мало причин для их разрушения. А галактики вр
оде нашей Ц с плотным диском, населённым массивными газовыми облаками,
Ц не лучшее место для жизни шаровых скоплений. В такой галактике скопле
ние довольно быстро гибнет: пролетая мимо массивных облаков газа или про
ходя сквозь плотный диск галактики, скопление испытывает мощный прилив
ный удар и теряет свои звёзды.
Иногда случаются столкновения звёздных скоплений друг с другом. Предст
авьте себе: два шара по миллиону звёзд в каждом, встречаясь со скоростью 300
Ц 400 километров в секунду, сталкиваются. Как вы думаете, что при этом проис
ходит?
А.Р. Ничего! Они просто не чувствуют друг друга.
В.С. Да, звёздные скопления Ц это «видимое ничто». Они пролета
ют друг сквозь друга, практически не замечая этого. Как раз такие столкно
вения не приводят к их разрушению. Но всё-таки время от времени звёзды вну
три скоплений сталкиваются друг с другом, и это мы тоже исследуем в своей
работе. В окрестностях Солнца звёзды очень редко сближаются друг с друго
м, и нашему Солнцу в этом смысле ничего не грозит. Но в недрах шаровых скоп
лений, где расстояния между звёздами в сотни раз меньше Ц там столкнове
ние звёзд довольно обычное дело, и астрономы пытаются это наблюдать. Сто
лкновение двух гигантских газовых шаров со скоростью 300Ц 400 километров в
секунду Ц это должно быть грандиозное явление!
В конце концов, не исключено, что и Солнце когда-нибудь испытает такое сто
лкновение. Кстати, может быть ситуация достаточно неожиданная в том смыс
ле, что все обычные звёзды в околосолнечном пространстве мы контролируе
м: знаем их траектории, знаем, когда они подойдут к Солнцу, и не ожидаем поэ
тому ничего катастрофического. А вот маленькие звёздочки, уже прожившие
свою жизнь, Ц белые карлики, нейтронные звёзды Ц сжавшиеся, потерявшие
свою светимость, Ц трудно контролировать, и они могут неожиданно выныр
нуть из темноты…
А.Г. Подобно астероиду…
В.С. Да. И накануне такого столкновения, конечно, уже ничего нел
ьзя будет предпринять. А катастрофа при этом может произойти весьма впеч
атляющая. Скажем, крохотный белый карлик, имеющий массу обычной звезды, п
одлетев к Солнцу, будет играть роль запала, который воткнули в огромную м
ассу динамита. Ведь Солнце само по себе Ц это огромный резервуар горюче
го, которое медленно, миллиард за миллиардом лет, сгорает и только поэтом
у не причиняет Земле никакого вреда. Но когда маленький карлик с огромно
й силой тяжести на своей поверхности, внедрится в Солнце, на его поверхно
сти термоядерные реакции из богатого водородом солнечного вещества пр
иобретут колоссальную эффективность, и Солнце взорвётся изнутри. Я отню
дь не пугаю телезрителей, а просто рассказываю об одном из сценариев, кот
орый возможен не обязательно для нашего Солнца, но для одной из звёзд, на н
его похожих. И такие явления происходят, по крайней мере, в самых плотных и
з известных нам скоплений, которые расположены в ядрах галактик. Активны
е ядра галактик Ц это такие, где звёзды наиболее плотно упакованы и наиб
олее часто встречаются друг с другом.
А.Г. В этом смысле нам всё-таки повезло, потому что у нашего Солн
ца вероятность умереть естественной смертью выше, чем у любой звезды в ц
ентре звёздного скопления.
В.С. Она стопроцентная. Но для астрономов всё-таки интереснее
изучать звёзды в движении и в столкновении. Только так мы можем увидеть, ч
то же у них внутри, как работает та термоядерная фабрика, которую пока нет
возможности наблюдать. В этом смысле, мы радуемся, когда находим места, гд
е звёзды сталкиваются, взаимодействуют, рвут друг друга на части. Это инт
ересно, это позволяет понять многое из того, что пока загадка.

Лики времени


10.07.03
(хр.00:50:55)

Участник:
Симон Эльевич Шноль Ц профессор МГУ, доктор биологических н
аук

Симон Шноль: Я несколько смущён, в эфире находясь. Я смущён пот
ому, что сейчас, наверное, много моих друзей и сотрудников переживают и см
отрят, как я расскажу то, что предполагаю рассказать. А для меня смущение с
вязано ещё и с юбилеем. Юбилей потому, что в 51-м году в сентябре я был распре
делён на работу в ответвление атомного проекта. Там была очень сильная р
адиоактивность. А специальность моя Ц биохимия. Но зато в этой организа
ции в 15.00 кончали работу Ц и все уходили. И с 15.00 до 24.00 я ставил свои биохимичес
кие опыты. Мои любимые учителя, потом академики, в это время ещё только про
фессора, Сергей Евгеньевич Северин и Владимир Александрович Энгельгар
дт, принимали во мне живое участие, хоть я и был спрятан в ящик. Я ставил опы
ты. А я отличник. Это значит, что я аккуратно работаю. И столкнулся с ужасно
неприятным явлением Ц странным разбросом результатов измерений. Это б
ыло в сентябре 51-го года. Это явление меня смутило, я записал в тетрадь, кот
орая у меня цела, выяснить, в чём дело, а потом заняться основной темой. Вот
жизнь моя кончается. Прошёл 51 год. Это было 8 сентября 51-го года, вот скоро бу
дет 51 год, и я не выяснил, в чём дело. Но то, что в результате произошло, а я неу
клонно, всегда этим занимался, притом что писал книги, делал другие работ
ы, иначе мне зарплату не платили бы. Это я сегодня и расскажу. Потому что, я п
олагаю, то, что в результате этого медленного, не рекламного, не спешного з
анятия должен существенно измениться взгляд на мир. Мне уже много лет, я м
огу не хвалиться. Я могу сказать Ц существенно меняет.
Это видно по тому, с какой остротой и неприятием другие отличники, мои ров
есники и прочие принимают мои слова.
Александр Гордон: Это важный показатель.
С.Ш. Я знаю отличников. Они… и я такой в некоторой степени, но уже
не такой, как все, может быть. Те, кто хорошо учится, когда сдают последний э
кзамен, теперь науки знают. И то, что к этому добавляется, это им кажется, ну
, быть не может Ц мы же знаем. Мы же сдавали. И теперь мы всё это знаем. И нече
го нам это рассказывать…
Вот я сейчас просто покажу свой первый опыт.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47