СЕЛФ

14

О.Н. Каравашкина и С.Б. Каравашкин

То есть по общепринятым представлениям далее образования железа реакции синтеза ядер не идут - в силу того, что расчет показывает неустойчивость более крупных ядер, чем железо [27, с. 102 и 237].

Рис. 2.45. Эволюционные треки звезд разной массы. В скобках указаны этапы эволюции, соответствующие точкам графика: (1- 2) - горение водорода в конвективном ядре, 6,4410⁷   лет; (2- 3) - общее сжатие звезды, 2,210⁶    лет; (3- 4) - возгорание водорода в слоистом источнике, 1,410⁵ лет; (4- 5) - горение водорода в толстом слое, 1,210⁶ лет; (5- 6) - расширение конвективной оболочки, 810⁵ лет; (6- 7) - фаза красного гиганта, 510⁵ лет; (7- 8) - возгорание гелия в ядре, 610⁶ лет; (8- 9) - исчезновение конвективной оболочки, 10⁶ лет; (9- 10) - горение гелия в ядре, 910⁶ лет; (10- 11) - вторичное расширение конвективной оболочки, 10⁶ лет; (11- 12) - сжатие ядра по мере выгорания гелия; (12- 13- 14) - слоистый гелиевый источник; (14- ?) - нейтринные потери, красный сверхгигант [1, с. 173, рис. 51]

Шкловский описывает термоядерную эволюцию звезды в целом следующим образом. "Увеличение температуры ядра достигается путем сжатия звезды как целого. По этой причине эволюционные треки круто поворачивают налево (см. рис. 2.45), т.е. температура поверхности звезды возрастает. Очень скоро, однако, сжатие звезды прекращается, так как весь водород в ядре выгорает. Зато "включается" новая область ядерных реакций - тонкая оболочка вокруг уже "мертвого" (хотя и очень горячего) ядра. По мере дальнейшей эволюции звезды эта оболочка все дальше и дальше отходит от центра звезды, тем самым увеличивая массу "выгоревшего" гелиевого ядра. Одновременно будет происходить процесс сжатия этого ядра и его разогрев. Однако при этом наружные слои такой звезды начинают быстро и очень сильно "разбухать". Это означает, что при мало изменяющемся потоке поверхностная температура значительно уменьшается. Ее эволюционный трек круто поворачивает направо и звезда приобретает все признаки красного сверхгиганта… Разогрев ядра может происходить до очень высоких температур, порядка сотни миллионов кельвинов. При таких температурах "включается" тройная гелиевая реакция… Выделяющаяся при этой реакции энергия останавливает дальнейшее сжатие ядра. После этого ядро слегка расширится, а радиус звезды уменьшится" [1, с. 170].

Как видим, в такой версии эволюции звезда как бы мечется внутри себя во взаимно противоречивых процессах. Следующим этапом, по Шкловскому, "После окончания экзотермических реакций центральные области звезды снова сжимаются. Когда температура там вследствие сжатия достигнет 8 миллиардов градусов, происходит ядерная реакция особого вида, связанная с поглощением тепла (эндотермическая). Эта реакция заключается в распаде ядер ⁵⁶Fe на -частицы и нейтроны. Она происходит очень быстро, ядро звезды резко охлаждается. Так как давление в звезде падает, она неудержимо спадает к центру. Спадание звезды вызывает резкий подьем температуры в ней. Поэтому в прилегающей к ядру звезды области, там, где "ядерное топливо" не выгорело, начинаются бурные термоядерные реакции, т.е. происходит взрыв. Сбрасывается оболочка звезды и в итоге наблюдается сверхновая II типа" [11, с. 145].

Такой коллапс взят из теории Хойла и Фаулера, которые таким способом объяснили причины и механизма взрыва сверхновой. Согласно этой теории, при распаде атома железа на 4 альфа-частицы и 4 нейтрона поглощается порядка 2,22 МэВ на нуклон энергии или 2^.10¹⁸ эрг/г [1, с. 270], что и должно объяснять огромную энергию, высвобождающуюся во взрыве. Правда, при этом не объясняется, почему один и тот же процесс гравитационного сжатия и разогрева долгое время руководил синтезом вещества, и вдруг привел к распаду. Более того, по Шкловскому, которого мы только что процитировали, распад ядер железа, который по своей сути означает декомпактизацию вещества (т.е. теперь веществу требуется больший объем), приводит к падению вещества к центру; коллапс, который при этом якобы происходит, противоречит физическому смыслу процесса и должен не вызывать дальнейший разогрев вещества на порядки, а лишь компенсировать падение давления и температуры - так что здесь также заложено противоречие. Далее, по Шкловскому, коллапс звезды приводит к разогреву ядра до 20 и затем до 40 миллиардов градусов, который вызывает расщепление остатка синтезированных ранее сложных ядер, т.е. новые этапы коллапса - этот странный процесс ступенчатого коллапсирования (которое еще никто не наблюдал в природе) должен был бы уничтожить всё наработанное котлом ранее, а скорее всего, и саму звезду. По Горбацкому же [11, с. 145], новый этап разогрева вновь включает термоядерный синтез. Но при этом вовлекаются в реакции вновь водород и гелий - с одной стороны, они уже "горели" раньше, и это не приводило к взрывным последствиям, а с другой - они уже исчерпаны в котле.

Кроме того, по Нарликару, "существует два способа получения ядерной энергии. Во-первых, ядерная энергия выделяется в процессе ядерного синтеза, когда малые ядра сливаются в одно большее, причем это большее ядро не превосходит ядра группы железа. … Во-вторых, энергия выделяется при расщеплении очень тяжелых ядер" [27, с. 237]. То есть до некоторого рубежа, которым является железо, ядра синтезируются с выделением энергии, а после этого рубежа синтез становится энергетически невыгодным, энергия выделяется при распаде ядер, а сами ядра тяжелых элементов в звезде не образуются [27, с. 237]. Однако все мы знаем, что в природе существует как минимум несколько десятков стабильных элементов тяжелее железа.