Безусловно, в описанной выше теории синтеза элементов в звездах еще есть неясные места, многие ее положения недостаточно обоснованы. Однако дальнейшее развитие техники осуществления ядерных реакций в лабораторных условиях и усовершенствование телескопов принесут много новых данных о ядерных реакциях, приводящих к синтезу элементов, что позволит еще глубже проникнуть в тайну рождения ядер химических элементов.
В последней главе мы рассмотрим вопрос о том, какие изменения претерпевают атомы химических элементов, выброшенные в виде туманностей при вспышках Сверхновых и Новых звезд, а также оставшихся в веществе белых карликов. Мы покажем, что судьба их различна.
Глава четвертая
ЭВОЛЮЦИЯ ЭЛЕМЕНТОВ ВО ВСЕЛЕННОЙ
«Есть много данных., что атомы химических элементов тоже совершают свою эволюцию в бесконечной истории мироздания.»
Чем глубже проникает человек в тайны природы, тем больше он познает взаимосвязь и сложность ее явлений. Уже теперь стало ясно, что нельзя рассматривать историю развития какого-нибудь космического тела вне связи с другими телами. Тем более невозможно изучать эволюцию химических элементов, рожденных в недрах гигантских звезд и при мощных вспышках Сверхновых, в отрыве от эволюции тех космических тел, в состав которых они входят.
В этой, последней главе мы попытаемся рассмотреть эволюцию атомов химических элементов, которые выбрасываются при вспышке Сверхновых звезд. Следует отметить, что по этому вопросу еще очень мало данных. Однако благодаря усилиям ученых, работающих в различных областях знаний, с каждым годом мы получаем все больше доказательств того, что атомы претерпевают различные превращения даже в таких космических телах, в которых не протекают интенсивные ядерные процессы.
1. Вспышки Сверхновых звезд — источники космических лучей
Первая гипотеза о происхождении космических лучей была высказана Р. Милликеном еще в то время; когда общепринятым было представление об их аналогии с электромагнитным излучением. Милликен предположил, что космические лучи образуются в реакциях синтеза ядер гелия из четырех протонов в космическом пространстве. После установления природы космических лучей эта гипотеза была отвергнута. Взамен ее предлагались другие гипотезы, но только теория, развиваемая в последние годы советскими физиками В. Л. Гинзбургом и И. С. Шкловским, представляет существенный интерес. Согласно этой теории, космические лучи образуются в основном при вспышках Сверхновых звезд. Известно, что при этих вспышках из оболочек красных гигантов выбрасывается огромное количество атомных ядер. Их число предполагается равным около 1051 частиц на одну вспышку.
Сверхновые звезды и туманности, остающиеся на месте вспышки, и являются источниками космических лучей в течение очень длительного времени. Это обусловлено тем, что образовавшиеся туманности имеют магнитные поля. Магнитное поле обнаружили в Крабовидной туманности. Выброшенные со скоростью в несколько тысяч километров в секунду атомные ядра ускоряются в магнитном поле туманности до больших энергий. Расчеты показывают, например, что в условиях Крабовидной туманности однозаряженные частицы могут ускоряться до энергий свыше 3 · 1014 эв.
Следует также отметить, что решающее значение для подтверждения гипотезы образования космических лучей при вспышках Сверхновых звезд имеет факт обнаружения в туманностях, остатках этих звезд, дискретного радиоизлучения. Сейчас установлено, что Крабовидная туманность — это мощный источник радиоизлучения. Сверхновая Тихо Браге, остатки которой пока еще не удалось обнаружить с помощью оптических телескопов, была найдена только по радиоизлучению. Природа космического дискретного радиоизлучения оставалась долгое время непонятной, пока И. С. Шкловский не высказал предположение о том что оно вызывается заряженными частицами, выброшенными при вспышках Сверхновых. Таким образом, космические лучи и космическое радиоизлучение имеют общее происхождение.