Загадка звёздного потока С-19 и потерянное звено в космической иерархии
Загадка звёздного потока С-19 и потерянное звено в космической иерархии
Сначала об «иерархии» космоса. Было время, когда газ, тогда, на ранних этапах расширения пространства, плотный, раскалённый и полностью ионизированный - заполнял вселенную равномерно. Неоднородности плотности не могли ещё возникнуть, поскольку между отдельными ядрами - одноимёнными зарядами - действовали кулоновские силы отталкивания. Но потом произошла рекомбинация: протоны и альфа-частицы соединились с электронами. Вещество нейтрализовалось, и гравитация, наращивая случайно возникшие уплотнения, начала разрывать сплошную массу вещества, собирая его в кучи. Будет ли облако газа расширяться под действием внутреннего давления или сжиматься - коллапсировать - к центру собственным тяготением, зависит от его массы, температуры и плотности. Чем выше температура, тем выше окажется и минимальная масса, необходимая для начала коллапса. Как следствие, на раннем этапе, когда вещество только начало остывать, образовались огромные, - массой до 100 тысяч гигантских галактик, - диски из тёмной материи и газа. Им предстояло стать сверхскоплениями, образующими ячеистую структуру вселенной. Но газ остывал быстрее, чем сжимались диски, что привело к их последовательному распаду на облака соответствующие массе скоплений, групп, и, наконец, отдельных галактик. Этот же принцип привёл и к превращению галактик в водовороты мелких облаков, из которых образовались звёзды… Что здесь упущено?

Даже в сверхскоплении, галактик может быть только 100 тысяч. Звёзд же в крупной галактике — даже если пользоваться терминологией астрономов, именующих «звёздами» и кратные системы из нескольких светил, — не меньше 100 миллиардов. То есть, странно было бы, если бы облако газа, которому предстояло стать галактикой, сразу распалось бы на такую мелочь.


И оно это сделало не сразу. Было ещё промежуточное звено, — шаровые скопления. Ещё до начала звездообразования, галактическая туча развалилась на отдельные облака массой от тысячи до миллиона солнечных. Молодая галактика, если бы разрешение современных приборов позволяло различать детали объектов на расстоянии 10-11 миллиардов световых лет, выглядела бы как хоровод немногочисленных, несколько размытых, но колоссальных солнц. А на самом деле, плотных, сферических скоплений светил.

Шаровые скопления, в которых звёзды упакованы в 1000 раз плотнее (а в ядрах скоплений и в 100 тысяч раз плотнее), чем в окрестностях Солнца, существуют и сейчас. Более того, они составляют основное население гало — внешней, тусклой, сферической части, — нашей галактики. Но видно их уже плохо. Во внутренних областях и в галактическом диске шаровые скопления давно уже перемолоты взаимным гравитационным воздействием. На периферии же галактики быстро прекратились процессы звездообразования. Крупные звёзды в старых шаровых скоплениях прогорели. Остались только тусклые красные карлики.


...Ну, это если иметь в виду правило. Как исключение, шаровые скопления формируются и сейчас, когда остывшего газа в галактике набирается достаточно. В старых же скоплениях картину разнообразят голубые отставшие звёзды. Звучит название этих светил, конечно, так себе — двусмысленно, — но имеются в виду звёзды, возникшие в результате слияний. В ядре скопления имеется равная 1% на миллиард лет вероятность того, что звёзды столкнутся. Большей частью, впрочем, это происходит в уже кратных системах, орбита одной из компонент которой меняется под воздействием посторонних звёзд при сближениях.

Столкновения звёзд приводит к нагреву, увеличению массы, перемешиванию вещества, а значит и к резкому возрастанию интенсивности термоядерных реакций. Формально, звезда полученная из двух красных карликов, как правило, лишь третий красный карлик. Но благодаря полученным бонусам на некоторое время светимость становится весьма значительной.

Разнообразят уныние шаровых скоплений и поглощения неосторожных звёзд в аккреционных дисках чёрных дыр, в которые превратились массивные светила скопления ещё в эпоху молодости вселенной. А может быть, и чёрных дыр посерьёзнее — «средней массы». Наличие в скоплениях уменьшенного аналога центральной черной дыры галактики, впрочем, не доказано. Зато, белые карлики, образовавшиеся в скоплениях из звёзд солнечной массы, давно уже стали именно черными — остыли. Но при столкновениях могут оживать и они, вспыхивая, как сверхновые I типа.

То есть, уныния в шаровых скоплениях, на самом деле, нет. Зато в избытке присутствуют треш и угар. Наличие жизни в шаровых скоплениях представляется маловероятным по многим причинам, но в том числе и из-за частоты близких взрывов сверхновых и нестабильности орбит планет. Если в окрестностях Солнца звёзды сближаются раз в миллиард лет в среднем на тысячи астрономических единиц, то в скоплении за такой же срок вероятен пролёт одной звезды непосредственно сквозь систему другой. Кометы же, образующиеся из выброшенных на дальние орбиты при формировании планет осколков, а также часть мелких внешних ледяных тел, в таких условиях становятся общественной собственностью, и обречены на беспорядочное метание в гравитационной яме всего скопления.

...И, кстати, об удивительных чертах звёздного потока С-19, недавно обнаруженных обсерваторией Gemini. Поток — это тоже шаровое скопление, но уже разорванное, и вытянутое в плотный шлейф звёзд гравитацией галактики. Именно у звёзд этого потока отмечена рекордно малая — 0.05% — «металличность». То есть, содержание химических элементов тяжелее гелия. Как правило, она низка во всех шаровых скоплениях. Тяжёлые элементы обогащают галактический газ при взрывах сверхновых, и чем больше циклов переработки пройдено, тем выше будет концентрация металлов в звезде. Но шаровые скопления недостаточно массивны, чтобы удержать газ исторгнутый сверхновыми. Такое не всегда даже галактикам оказывается по силам. Как следствие, в шаровых скоплениях звездообразование прекращается, и металлы не накапливаются.

Но и при этом «шаровой нормой» являются 0.2%. Сверхмалая концентрация означает, что данное шаровое скопление образовалось досрочно. Прежде, чем по команде из ядра, мириадами звёзд вспыхнула вся галактика. По традиции, первые светила рождаются возле центральной сверхмассивной чёрной дыры, там где её усилиями газ плотность газа достигает максимума. Затем, почти одновременная детонация десятков миллионов массивных сверхновых разгоняет по галактике — тогда лишь скоплению облаков газа — ударную волну, уплотняя вещество и вызывая цепную реакцию рождения новых звёзд и, соответственно, мощных взрывов…

Вот. А скопление С-19, оказывается, тогда уже существовало. Оно видело ещё бушующий квазар на месте современного Стрельца-А.

Астрофизики не предполагали, что так можно было...Источник: "Цитадель адеквата"
Опубликовано 20 марта 2022 Комментариев 0 | Прочтений 450

Ещё по теме...

Добавить комментарий
Периодические издания



Информационная рассылка:

Рассылка X-Files: Загадки, Тайны, Открытия