Оказывается, любой звезде найдется собственное место на специальной диаграмме[22], в строгом соответствии с ее светимостью и температурой. Одна из трех линий на диаграмме – Главная последовательность – как раз и представлена огромной совокупностью именно таких звезд, у которых еще не закончилось ядерное топливо, так что там она и проводит большую часть своей жизни. Чем звезда крупнее – тем ярче горит и быстрее сгорает. Самые крупные и яркие называются голубыми звездами. Чуть поменьше – желтые карлики, к ним относится и наше Солнце. Далее следуют красные и коричневые карлики.
Когда запасы водорода заканчиваются, выделяемой энергии уже недостаточно для сдерживания гравитации, ведь масса звезды огромна! Она стремится схлопнуться внутрь, но не тут то было! Температура вновь быстро возрастает и запускается очередная реакция термоядерного синтеза: теперь из трех атомов гелия образуется один атом углерода. Энергия такой реакции огромна, звезда раздувается словно воздушный шар и может увеличиться во многие сотни раз! Поскольку поверхность звезды теперь значительно больше и дальше удалена от центра, температура свечения уменьшается и звезда превращается в красного гиганта. На Главной последовательности красным гигантам не место.
Да, физик определенно иногда побеждал в Захарове педагога. Ну кой дьявол толкнул его на этот неожиданный астрофизический экскурс? И все же именно он тогда сумел заразить Козырева своей увлеченностью, энтузиазмом, жадной познаний. Арсений с блаженной улыбкой на лице продолжал углубляться в детство, хотя температура в автомобиле неуклонно снижалась. Прерывать приятные воспоминания не хотелось, а заводить двигатель выглядело нелогичным: еще минутка, еще пара волшебных мгновений, и он отправится домой, в теплую и уютную квартиру.
Что же там дальше? Теперь уже молодой ученый оперировал собственными знаниями об эволюции звезд. Гелий тоже рано или поздно заканчивается. И вновь на передний план выступает гравитация: звезда стремительно сжимается. Если ее масса меньше 1,4 массы Солнца[23] то все, полный коллапс неизбежен. Именно такой конец рано или поздно уготован и нашему светилу. В противном случае давление электронного газа не позволит звезде схлопнуться окончательно. И вновь рост температуры, и снова очередные термоядерные реакции начнут превращать углерод в кремний, кремний в магний и так далее до железа. На железе все, железо – это предел. Дальнейший нуклеосинтез энергетически невыгоден. Природа рациональна. Сжимающая сила буквально вдавит электроны в протоны, превращая все вещество звездного ядра в необычайно плотный сгусток нейтронов. Давление электронного газа мгновенно упадет и плотные массы звезды с огромной, невероятной скоростью устремятся к центру. Энергия столкновения с ядром настолько высока, что материя отскакивает от него и звезда взрывается в ослепительной вспышке – той самой знаменитой вспышке сверхновой. Выделившаяся энергия колоссальна! Все остальные звезды галактики едва ли способны выделить больше. Но то, что ярко горит, к сожалению, быстро сгорает.
После разлета осколков ядро превращается в нейтронную звезду[24]. Ее размер всего-то пятнадцать километров, зато скорость вращения очень высока, а плотность вещества просто невероятно огромна!
Но самое интересное происходит, если начальная звезда в тридцать и более раз тяжелее Солнца. Гравитация становится настолько высокой, что даже свет не может покинуть ее пределов. Звезда превращается в черную дыру.
– А ведь это еще не все, – сам себе напомнил Арсений, уже поднимаясь в лифте. Просто удивительно сколько информации успел тогда поведать школьникам Сергей Михайлович и как прочно она засела в голове Козырева.
Он умудрился рассказать им тогда и об открытии закона расширения Вселенной. Как в 1929 году Эдвин Хаббл, американский астроном, получивший возможность использования для своих исследований самого совершенного по тем временам телескопа с диаметром зеркала 250 сантиметров, обнаружил цефеиды[25] в удаленных галактиках. И как он посредством этих цефеид установил расстояния до тридцати шести галактик, а с помощью значений красного смещения[26] сумел измерить их скорость относительно Земли. Когда он обработал полученные данные, то обнаружилось, что чем дальше галактика от нас располагается, тем быстрее она движется, удаляясь все больше и больше.
– Представьте себе воздушный шарик, – объяснял ученикам Захаров со всем своим молодым задором. – А на шарике, допустим, нарисованы снежинки. Когда вы начнете надувать шарик, все расстояния между снежинками пропорционально увеличатся. Причем в тот же самый момент, когда расстояние между соседними снежинками увеличится в два раза, расстояние до следующей из них изменится аж в целых четыре раза! И чем дальше расположены снежинки – тем быстрее они удаляются друг от друга по поверхности шарика. Точно также и наша Вселенная раздувается наружу словно шарик.
