Лилипут-проповедник, демон задних сидений и багажник пандоры: самые зловещие карлики мирового кинематографа

Какие виды звёзд существуют

Итак, выделим основные виды звезд:

• Светила главной последовательности — на этом этапе они проводят до 90% всей своей жизни. Главным образом, основные термоядерные реакции связаны с горением водорода. В результате чего формируется гелиевое ядро.
• Коричневые карлики — интересный тип субзвёздных объектов. В их ядре также протекают термоядерные реакции, но основе лежит горение лёгких элементов. Например, бора, лития, бериллия или дейтерия. Поэтому тепловыделение и излучение у подобных тел быстро заканчивается. Что, соответственно, приводит к их остыванию, а затем превращению в планетоподобные объекты.
• Красные карлики отличаются долгой продолжительностью жизни, поскольку горение водорода в них проходит медленно. Вероятно, поэтому красных карликов больше других звёздных тел во Вселенной. Хотя из-за медленных процессов и слабого излучения, они не видны с нашей планеты без специальных приборов.
• Красные гиганты образуются после того, как сгорит весь водородный запас, что приводит к гелиевой вспышке и расширению звезды.
• Белые карлики имеют малую массу. Можно сказать, это остаток от красных гигантов, скинувших свою оболочку. При взрыве начинается процесс горения углерода и кислорода. Светило увеличивает атмосферные границы, быстро теряет газ и превращается в белый карлик.
• Сверхгиганты — массивный тип светил, которые из-за происходящих внутри реакций быстро покидают стадию главной последовательности. Для них характерна низкая температура, но высокий показатель светимости.
• Переменные звёзды — это те, у которых хотя бы раз за весь жизненный цикл изменялся блеск. Чаще всего это связано с внутренними процессами. Однако и внешние факторы могут повлиять на изменение блеска. К примеру, если звёздный свет пройдёт сквозь гравитационное поле.

• Главная последовательность
• Коричневый карлик
• Проксима Центавра (красный карлик)
• Белый карлик Сириус B
• Голубой сверхгигант Ригель
• Красный гигант и солнце

Помимо этого, выделяют и другие виды звезд:

• Новые звёзды — это особый тип переменных, с достаточно резким изменением блеска. Собственно говоря, скачки светимости провоцируют вспышки тела с различными амплитудами.
• Сверхновые — это те, которые на конечном этапе эволюции взрываются. Причем их взрыв или вспышка очень мощные.
• Гиперновые или проще говоря, большие сверхновые звёзды. После того, как источники поддержания термоядерных реакций иссякают, происходит коллапс. Что интересно, сила и мощность их неминуемого взрыва превышает обычных сверхновых приблизительно в 100 раз.
• LBV (Яркие голубые переменные) или переменные типа S Золотой Рыбы являются пульсирующими гипергигантами. Для них свойственны неправильные изменения блеска с колебаниями от 1 до 7 m. Правда, это очень редкие и недолго живущие звезды, которые всегда окружают туманности.
• ULX (Ультраяркие рентгеновские источники) — космические объекты, обладающие сильным рентгеновским излучением. Их переменность может варьироваться от секунд до нескольких лет. Вероятно, что их источником излучения является чёрная дыра. На самом деле, мало изучены, редкие.
• Нейтронные звёзды, на самом деле, представляют собой образования из нейтронов (нейтральных субатомных частиц). Поскольку эти частицы сильно сжимаются силами гравитации, то плотность светил также очень высокая. Между прочим, её часть сравнивают со средней плотностью атомного ядра. И это при том, что радиус нейтронных объектов составляет от 10 до 20 км, а масса равна примерно 1,5 солнечных масс.
• Двойные звёзды или системы отличаются, главным образом, тем, что состоят их пары светил, связанных между собой силами гравитации. К удивлению, наша Галактика наполовину состоит именно из двойных звёзд.
• Уникальные (объект Стефенсона-Сандьюлика) — это двойная затменная система звёзд. Один из компонентов представляет массивное светило с высокой температурой и светимостью, а другой небольшое тело (может быть нейтронным образованием или даже чёрной дырой). В результате взаимодействия компонентов производится сильнейшее рентгеновское излучение. На данным момент, к уникальным относится лишь одна система SS 433.

• Взрыв гиперновой
• Нейтронная звезда
• Двойная звезда Сириус
• Объект Стефенсона-Сандьюлика (SS 433)

Как видно, виды звёзд нашей Вселенной могут быть разные. Стоит отметить, что они отличаются друг от друга по своему звёздному размеру и массе, составу, температуре, расстоянию до нас и другим характеристикам. Но несмотря на это, среди всех небесных тел они носят гордое название — звезда.

Будущее звёзд

Чем меньше красный карлик, тем медленнее он будет расходовать водородное топливо при термоядерных реакциях и, следовательно, дольше светить. Однако он сжигает топливо и медленно эволюционирует. Конечная стадия этого процесса – белый карлик. Такая звезда состоит из электронно-ядерной плазмы и очень слабо светится, постепенно остывая. После остывания этот космический объект станет чёрным карликом. В настоящее время такие объекты не встречаются из-за сравнительно небольшого возраста Вселенной.

Красные карлики являют собой интересный и слабоизученный класс космических тел. Развитие астрономической науки, измерительных приборов позволит узнать больше об этих небесных телах. Они представляют интерес из-за планет, на которых возможно существование жизни.

Типичные красные карлики[править | править код]

• Проксима Центавра — (M5.5 Ve) — расстояние 1,31 пк; светимость — 0,000 072 солнечной;
• Звезда Барнарда — (M5V) — расстояние 1,83 пк; светимость — 0,000 450 солнечной;
• Вольф 359 — (dM6e) — расстояние 2,34 пк; светимость — 0,000 016 солнечной;
• Росс 154 — (dM4e) — расстояние 2,93 пк; светимость — 0,000 380 солнечной;
• Росс 248 — (dM6e) — расстояние 3,16 пк; светимость — 0,000 110 солнечной;
• Росс 128 — (dM5) — расстояние 3,34 пк; светимость — 0,000 080 солнечной;
• Глизе 581 — (M3V) — расстояние 6,27 пк; светимость — 0,013 солнечной;
• TRAPPIST-1 — (M8V) — расстояние 12,10 пк; светимость — 0,000 525 солнечной.

История открытия

Видимое движение Сириуса по небесной сфере

В 1844 году немецкий астроном и математик Фридрих Бессель при наблюдении Сириуса обнаружил небольшое отклонение звезды от прямолинейного движения, и сделал предположение о наличии у Сириуса невидимой массивной звезды-спутника.

Его предположение было подтверждено уже в 1862 году, когда американский астроном и телескопостроитель Альван Грэхэм Кларк, занимаясь юстировкой самого крупного в то время рефрактора, обнаружил возле Сириуса неяркую звезду, которую впоследствии окрестили Сириус Б.

Белый карлик Сириус Б имеет низкую светимость, а гравитационное поле воздействует на своего яркого компаньона довольно заметно, что свидетельствует о том, что у этой звезды крайне малый радиус при значительной массе. Так впервые был открыт вид объектов, названный белыми карликами. Вторым подобным объектом была звезда Маанена, находящаяся в созвездии Рыб.

Типичные красные карлики

• Проксима Центавра — (M5.5 Ve) — расстояние 1,31 пк; светимость — 0,000 072 солнечной;
• Звезда Барнарда — (M5V) — расстояние 1,83 пк; светимость — 0,000 450 солнечной;
• Вольф 359 — (dM6e) — расстояние 2,34 пк; светимость — 0,000 016 солнечной;
• Росс 154 — (dM4e) — расстояние 2,93 пк; светимость — 0,000 380 солнечной;
• Росс 248 — (dM6e) — расстояние 3,16 пк; светимость — 0,000 110 солнечной;
• Росс 128 — (dM5) — расстояние 3,34 пк; светимость — 0,000 080 солнечной;
• Глизе 581 — (M3V) — расстояние 6,27 пк; светимость — 0,013 солнечной;
• TRAPPIST-1 — (M8V) — расстояние 12,10 пк; светимость — 0,000 525 солнечной.

Общие характеристики

Красные карлики довольно сильно отличаются от других звёзд. Диаметр и масса красных карликов не превышает трети солнечной (нижний предел массы — 0,08 солнечной, за этим идут коричневые карлики). Температура поверхности красного карлика достигает 3500 К. Звезды этого типа испускают очень мало света, иногда в 10 000 раз меньше Солнца. Из-за медленной скорости сгорания водорода, красные карлики имеют очень большую продолжительность жизни — от десятков миллиардов до нескольких триллионов лет. В красных карликах невозможны термоядерные реакции с участием гелия, поэтому они не могут превратиться в красные гиганты. Со временем они постепенно сжимаются и всё больше нагреваются, пока не израсходуют весь запас водородного топлива. Но с момента Большого взрыва прошло ещё недостаточно времени, чтобы красные карлики смогли сойти с главной последовательности.

Тот факт, что красные карлики остаются на главной последовательности, в то время как другие звезды сходят с неё, позволяет определять возраст звёздных скоплений путём нахождения массы, при которой звёзды вынуждены сойти с главной последовательности. Кроме того, тот факт, что на данный момент не найдено ни одного красного карлика вне главной последовательности, свидетельствует о том, что Вселенная имеет конечный возраст.

Белые карлики

Белый карлик

Данные космические образования лишены источников термоядерной
энергии, они излучают слабый свет. Имеют приблизительно такую же массу, как Солнце,
а радиус — как планета Земля. В целом к белым карликам относится 3-10% всех
звезд. Постепенно данные виды звезд остывают и краснеют.

Одними из первых открытых звезд данного вида стали 40
Эридана B, Процион В и Сириус В.

Во время наблюдения за Сириусом была замечена маленькая
звездочка, что свидетельствовало о наличии звезды-спутника. Впоследствии объекту
дали название Сириус В. Та же история повторилась и с Порционом, который отклонялся
от прямолинейной траектории движения. Эти открытия послужили толчком для образования
нового класса звезд — белых карликов.

Как же образовываются белые карлики? Когда в центре звезды
выгорает весь водород, ее ядро сжимается, а внешние слои сильно расширяются.
Постепенно она тускнеет и превращается в красного гиганта, который затем сбрасывает
свою оболочку

Всего существует два класса белых звезд. Самый часто
встречающийся — «водородный» спектральный класс DA и «гелиевый белый карлик»
типа DB.

Помимо вышеперечисленных видов светил, существуют также
голубые, черные, коричневые и субкоричневые карлики.   

Что такое вспыхивающие карлики

Среди тусклых красных карликов встречаются объекты с переменной яркостью. О них известно мало из-за скудной светимости астрономы мало о них знают. Вспыхивающий объект рассматриваемого класса называются переменными звёздами, типа UV Кита.

Блеск у такого небесного тела многократно возрастает в течение нескольких секунд. Возвращение же к первоначальной светимости происходит постепенно и медленно. Какие-либо закономерности в появлении таких вспышек не изучены и не обнаружены. Подобные вспышки встречаются на Солнце, однако они по сравнению с карликовыми небесными телами очень слабые.

Вырожденный газ

До того как Ральф Фаулер в 1922 году в своей работе «Плотная материя» дал объяснение характеристикам плотности и давления внутри белых карликов, высокая плотность и физические особенности такого строения казались парадоксальными. Фаулер предположил, что в отличие от звезд главной последовательности, для которых уравнение состояния описывается свойствами идеального газа, в белых карликах оно определяется свойствами вырожденного газа.

График зависимости радиуса белого карлика от его массы

Обратите внимание: ультрарелятивистский предел ферми-газа совпадает с пределом Чандрасекара. Вырожденный газ образуется, когда расстояние между его частицами становится меньше волны де-Бройля, а значит, что на его свойствах начинают сказываться квантово-механические эффекты, вызванные тождественностью частиц газа

Вырожденный газ образуется, когда расстояние между его частицами становится меньше волны де-Бройля, а значит, что на его свойствах начинают сказываться квантово-механические эффекты, вызванные тождественностью частиц газа.

В белых карликах, из-за огромных плотностей, оболочки атомов разрушаются под силой внутреннего давления, и вещество становится электронно-ядерной плазмой, причем электронная часть описывается свойствами вырожденного электронного газа, аналогичными поведению электронов в металлах.

Общие характеристики[править | править код]

Спектр звезды класса M6V

Красные карлики довольно сильно отличаются от других звёзд. Масса красных карликов не превышает трети солнечной массы (нижний предел массы или предел Кумара — 0,0767 при обычном содержании тяжёлых элементовM_☉, затем идут коричневые карлики). Температура фотосферы красного карлика может достигать 3500 К, что превышает температуру спирали лампы накаливания, поэтому, вопреки своему названию, красные карлики, аналогично лампам, испускают свет не красного, а скорее охристо-желтоватого оттенка. Звезды этого типа испускают очень мало света, иногда в 10 000 раз меньше чем Солнце. Из-за низкой скорости термоядерного сгорания водорода красные карлики имеют очень большую продолжительность жизни — от десятков миллиардов до десятков триллионов лет (красный карлик с массой в 0,1 массы Солнца будет гореть 10 триллионов лет). В недрах красных карликов невозможны термоядерные реакции с участием гелия, поэтому они не могут превратиться в красные гиганты. Со временем они постепенно сжимаются и всё больше нагреваются, пока не израсходуют весь запас водородного топлива, и постепенно превращаются в голубые карлики, а затем — в белые карлики с гелиевым ядром. Но с момента Большого взрыва прошло ещё недостаточно времени, чтобы красные карлики смогли сойти с главной последовательности.

Тот факт, что красные карлики остаются на главной последовательности, в то время как другие звезды сходят с неё, позволяет определять возраст звёздных скоплений путём нахождения массы, при которой звёзды вынуждены сойти с главной последовательности.

Проблема первичных красных карликов

Одна из загадок астрономии — слишком малое количество красных карликов, совсем не содержащих металлов. Согласно модели Большого взрыва, первое поколение звёзд должно было содержать только лишь водород и гелий (и совсем небольшое количество лития). Если в числе этих звёзд были красные карлики, то они должны наблюдаться сегодня, чего не происходит. Общепринятое объяснение заключается в том, что звезды с малой массой не могут сформироваться без тяжёлых элементов. Так как в лёгких звёздах протекают термоядерные реакции с участием водорода в присутствии металлов, то ранняя протозвезда с малой массой, лишённая металлов, не в состоянии «зажечься» и вынуждена оставаться газовым облаком до тех пор, пока не получит больше материи. Всё это служит поддержкой теории о том, что первые звёзды были очень массивными и вскоре погибли, выбросив большое количество металлов, необходимых для формирования лёгких звёзд.

Ошибка миссис Оукс

Среди множества положений и лиц, которым не нашлось места в киноверсии «Аллеи кошмаров», есть и такое.

До прибытия поезда на Нью-Йорк было целых полчаса, в гостях у невестки миссис Оукс перепутала расписание. Вот и жди теперь, чтоб унять нетерпение, она ходила по платформе взад-вперед.

На одной из скамей она заметила фигурку, ребенок лежал, уткнув лицо в скрещенные руки. Сердце женщины дрогнуло. Она ласково потрепала спящего малютку по плечу.

В экранизации «Аллеи кошмаров» этот персонаж отсутствует, но его появление на странице одноименного романа — одно из лучших мест в уникальной книге Уильяма Линдси Гришема.

Коварный гном, сорвав детскую маску, сует под нос пожилой леди похабный снимок, высвечивая подробности инфернальными сполохами серника. Дьявольски осязаемая сценка на перроне отсылает нас к «Бесам», где вдова-книгоноша получает «целую пачку мерзких соблазнительных фотографий из-за границы». Возможно, одна из них как раз и оказалась в кармане у карлика.

И кто знает, не этот ли снимок, сунутый под нос Анне Карениной кем-то невидимым, толкнул ее под поезд в лучших традициях Дарио Ардженто? Уменьшенный образ обладает не меньшей убойной силой, нежели падающий монумент.

Гравитация едва заметных, крохотных предметов — фактор, весьма опасный для жизни.

Гном в ожидании поезда проясняет, каким способом главному герою «Аллеи кошмаров» удалось обмануть богатого скептика на спиритическом сеансе. На полу, посыпанном тальком, карлик оставил следы детских ножек покойной дочери миллионера.

Разъяренный лилипут, принятый со спины за ребенка, — частый гость нуаров и би-мувиз. В картинах этого сорта он попадается даже чаще, чем щекотливый «блэкфейс». Например, в фильме Crack Up (1945), чьи особенности мы уже анализировали в одном из прошлых эссе, именно такое существо изображает Гарри Монти — профессиональный борец в цирке лилипутов, он же Хаим Лихтенштейн, родителей которого занесло в Даллас из-за черты оседлости.

Распространение во Вселенной

Большая часть звёзд, наблюдаемые невооружённым глазом – голубые или белые. На основании этого у наблюдателя складывается неверное впечатление, будто таких объектов больше всего во Вселенной. На самом деле наиболее распространёнными являются красные крошечные светила. Их просто не видно невооружённым глазом. Интересно, что красные карлики составляют около 80 % всего звёздного населения Галактики.

Ближайшая к Солнцу звезда рассматриваемого класса – Проксима Центавра. Она находится на расстоянии свыше четырёх световых лет от Земли (или 40 трлн. км). Её радиус составляет 15% от солнечного, а масса – 12%. Видимая звёздная величина этого космического объекта – 11.

В наблюдаемой части Вселенной находится слишком мало красных карликов, которые вовсе не содержат металлов. Между тем схема Большого взрыва предполагает, что в самых первых звёзд должны быть только легчайшие элементы и только немного лития. Если бы среди этих светил были красные карлики, то они были видимыми. Но такого не происходит. Учёные объясняют это тем, что красные карлики не могут формироваться и запустить термоядерную реакцию без участия металлов. Вот почему первые звёзды были очень огромными и тяжёлыми. Выбросив большое количество металлов, они погибли. Тяжёлые элементы пошли на образование более лёгких и крохотных звёзд.

Жизнь на планетах у красных карликов

Термоядерные реакции красных карликов «экономны»: нуклеосинтез в недрах этих звёзд проходит медленно. Это объясняется сильной зависимостью скорости протекания термоядерных реакций (примерно в четвёртой степени) от температуры, которая низка у звёзд малой массы. Поэтому жизненный цикл красных карликов в сотни раз длиннее, чем у желтых карликов (Солнца в частности). Если на какой-нибудь планете возле красного карлика возникла простейшая жизнь, то вероятность, что она разовьётся во что-нибудь интересное, несравненно выше, чем у таких сравнительно недолговечных звёзд, как Солнце. Это связано с тем, что для развития высокоорганизованной жизни требуются миллиарды лет.[источник не указан 1251 день]

Экзопланеты

Авторское представление об экзопланете, обращающейся вокруг красного карлика GJ 1214

В 2005 году были обнаружены экзопланеты, обращающиеся вокруг красных карликов. По размеру одна из них сопоставима с Нептуном (около 17 масс Земли). Эта планета обращается на расстоянии всего в 6 миллионов километров от звезды (0,04 а.е.), и поэтому должна иметь температуру поверхности около 150 °C, несмотря на низкую светимость звезды. В 2006 году была обнаружена планета земного типа. Она обращается вокруг красного карлика на расстоянии в 390 миллионов километров (2,6 а.е.) и температура её поверхности составляет −220 °C. В 2007 году были обнаружены планеты в обитаемой зоне красного карлика Глизе 581, в 2010 году обнаружена планета в обитаемой зоне у Глизе 876. В 2014 году обнаружена землеразмерная планета Kepler-186f в обитаемой зоне . 22 февраля 2017 года было объявлено об обнаружении семи планет земного типа около красного карлика TRAPPIST-1. Три из них находятся в обитаемой зоне .

Проблемы, связанные с климатом планет

Поскольку красные карлики довольно тусклые, то эффективная земная орбита должна быть близкой к звезде. Но планета, расположенная слишком близко к звезде, становится постоянно обращённой к ней одной стороной. Данное явление называется приливным захватом. Оно может вызвать разницу температур в разных полушариях (ночном и дневном), поскольку на дневном полушарии всегда тепло (может быть — очень жарко), а на ночном температура может приближаться к абсолютному нулю. Плотная атмосфера, однако, могла бы обеспечить некоторый перенос тепла на теневое полушарие, но это, в свою очередь, вызовет сильные ветры.

Красные карлики во много крат активнее Солнца (звёздный ветер таких звёзд ненамного слабее, чем у Солнца). Очень мощные солнечные вспышки в системе красного карлика могут быть губительными для возможной жизни на планете. Магнитное поле планеты могло бы отчасти решить эту проблему, становясь барьером для радиации, но у планет с приливным захватом его в большинстве случаев быть не может, т. к. отсутствие вращения планеты означает также отсутствие вращения ядра. Впрочем, роль магнитосферы в защите от космической радиации долгое время оставалась переоценённой, и защитного свойства одной лишь атмосферы могло бы оказаться достаточно .

Эволюция

Гелиевая вспышка и сброс внешних оболочек красным гигантом продвигает звезду по диаграмме Герцшпрунга-Рассела, обуславливая его превалирующий химический состав. Жизненный цикл белого карлика, после этого, остается стабилен до самого своего остывания, когда звезда теряет свою светимость и становится невидимой, входя в стадию так называемого «черного карлика», — конечный результат эволюции, хотя в современной литературе этот термин используется все реже.

Перетекание вещества со звезды на белый карлик, который из за низкой светимости не виден

Присутствие рядом звездных компаньонов продляет их жизнь из-за падения вещества на поверхность через формирование аккреционного диска. Особенности аккреции вещества в парных системах могут приводить к накоплению вещества на поверхности белых карликов, что в результате приводит к взрыву новой или сверхновой звезды (в случае особо массивных) типа Ia.

Взрыв сверхновой в представлении художника

В случае если в системе «белый карлик – красный карлик» аккреция нестационарна, результатом может быть своеобразный взрыв белого карлика (например U Gem (UG)) или же новоподобных переменных звезд, взрыв которых носит катастрофический характер.

Остаток сверхновой SN 1006 — представляет собой взорвавшейся белый карлик, который находился в двойной системе. Он постепенно захватывал вещество звезды-компаньона и возрастающая масса спровоцировала термоядерный взрыв, который разорвал карлика

Положение на диаграмме Герцшпрунга-Рассела

Положение белых карликов на диаграмме Герцшпрунга-Рассела

На диаграмме они занимают левую нижнюю часть, принадлежа ветви звезд, покинувших главную последовательность из состояния красных гигантов.

Здесь находится область горячих звезд с низкой светимостью, которая является второй по численности среди звезд наблюдаемой Вселенной.

Возвращение в багажник Пандоры

Энтони Балч, создатель культовой «Больницы ужасов», был прозван «снежным человеком» за двухметровый рост.

В советском детективе «Последнее дело комиссара Берлаха» помимо самого смертельно больного старика-полицейского действуют монструозный мститель Гулливер и безымянный «карлик», убивающий жертву с заднего сиденья. Оба в прошлом — пациенты врача-садиста. В личности бывшего эсэсовца Эменбергера легко угадывается доктор Менгеле, ставивший опыты над лилипутами.

Владелец «клиники ужасов» доктор Кристиан Шторм тоже имеет много общего с изувером из Освенцима, хотя еще больше он похож на обезумевшего «хирурга Мишкина» из доброго телесериала.

У доктора Шторма также имеется свой карлик, меланхоличный Фридрих, которого играет Скип Мартин — замечательный шут Лягушонок, так зрелищно сжигающий живьем Патрика Мэги в «Маске красной смерти» Роджера Кормана.

Подобно демону задних сидений доктора Эменбергера, Фридрих в конце жуткой истории про больницу становится на сторону ее узников и гибнет.

Фридрих стал предпоследней ролью для Скипа Мартина, чье настоящее имя Дерек Фридрих Горовиц. Прекрасен и его Мистер Биг в «Цирке вампиров» — полный тезка джентльмена в «стетсоне», который вызывал нездоровое любопытство у подростков, пристально изучавших обложку Muscle of Love Элис Купера, тщетно прикидывая, что же такое nude wrestling.

Мальчикам высокого роста трудно находить искренних друзей. За каждым великаном скрывается его миниатюрный и коварный манипулятор. Своего рода киномеханик, проецирующий утрированный образ на экран. Почти всегда это Дуайт Фрай и Борис Карлофф в «Невесте Франкенштейна».

Недаром на карикатуре в школьной «Колючке» всех нас держал в кулаке мелкий, но опасный Сермяга, хотя идеологом и мозгом, так сказать, «геббельсом» безобразий был, конечно, я. Я был идеолог, он — диктатор.

Замороженная звезда

Это еще один гипотетический объект, который может возникнуть через триллионы лет. Возможно, мы наблюдаем эпоху массивных, ярких и горячих звезд именно потому, что наша Вселенная еще слишком молода, и в ней полно гелия и водорода для образования газовых звезд. Тем не менее, так будет не всегда. Как при образовании белых карликов, так и при взрывах сверхновых, «пеплом» от ядерных реакций являются металлы, а не газы. Постепенно содержание металлов во Вселенной возрастает, и через триллионы лет новые поколения звезд будут образовываться не только и не столько из водорода, сколько из металлов. Такие объекты будут гораздо меньше нашего Солнца (около 0,04 M_☉) и гораздо тусклее звезд, известных сегодня – внешне они могут быть сопоставимы с Юпитером. Тем не менее, поскольку они будут состоять из металлов легче железа, плотность их будет огромной, а тяготение на поверхности – около 100g. Именно поэтому в их недрах сможет протекать ядерный синтез, разогревающий такую звезду примерно до 0 градусов Цельсия. Замороженная звезда может быть окружена своеобразной атмосферой, в которой будут плавать куски льда и, повторюсь, может испускать некоторое количество света.   

В классической статье 1979 года Фримен Дайсон предполагал, что в далеком будущем все мелкие звезды, в особенности, белые карлики, станут превращаться в объекты звездной массы, состоящие из чистого железа. Предполагается, что в результате различных цепочек деления и слияния легких ядер, через 101500 лет практически все сохранившиеся светящиеся звезды должны превратиться в глыбы холодного и остывающего железа, а такие железные звезды могут далее превращаться в последнее поколение нейтронных звезд.  

Проблема первичных красных карликов

Одна из загадок астрономии — слишком малое количество красных карликов, совсем не содержащих металлов. Согласно модели Большого взрыва, первое поколение звёзд должно было содержать только лишь водород и гелий (и совсем небольшое количество лития). Если в числе этих звёзд были красные карлики, то они должны наблюдаться сегодня, чего не происходит. Общепринятое объяснение заключается в том, что звезды с малой массой не могут сформироваться без тяжёлых элементов. Так как в лёгких звёздах протекают термоядерные реакции с участием водорода в присутствии металлов, то ранняя протозвезда с малой массой, лишённая металлов, не в состоянии «зажечься» и вынуждена оставаться газовым облаком до тех пор, пока не получит больше материи. Всё это служит поддержкой теории, согласно которой первые звёзды были очень массивными и вскоре погибли, выбросив большое количество металлов, необходимых для формирования лёгких звёзд.

Заключение

Все описанные превращения, являющиеся маленькими шагами к тепловой смерти Вселенной, являются экстраполяцией на основе диаграммы Герцшпрунга-Рассела и не учитывают еще одного гипотетического процесса. Это распад протона, спонтанное превращение протонов в более легкие субатомные частицы. Такой процесс не противоречит известной физике частиц, но также до сих пор не зафиксирован. Именно для того, чтобы засечь распад хотя бы одного протона, в Японии появился проект Камиоканде: шахты близ города Камиока были превращены в огромные резервуары с водой, оборудованные детекторами. Ни один протон во всей этой воде за минувшие сорок лет так и не распался, а Камиоканде в итоге был превращен в один из самых крупных и успешных детекторов нейтрино – но это уже совсем другая история.

Похожие записи:

Космические грядки: что и зачем выращивают в космосе? Гороскоп на май 2021 года для женщины водолей Фаза луны 27 мая 2021 года Здоровые зубы Инерция и первый закон ньютона К чему снятся много гробов