Астрономических событий, вызывающих массовое вымирание, не было уже очень давно. Но сейчас происходит именно такое.
Рождение звезды
Если в ясную темную ночь выбраться под открытое небо где-нибудь подальше от городских огней, можно увидеть небеса, усеянные тысячами звезд. Звезды могут казаться неизменными, они всегда на одном и том же месте — некоторые даже называют ночное небо «звездный купол», подразумевая прочность и постоянство. Да, звезды восходят и заходят, но это движется Земля, а не они. Они также мерцают, но опять же проблема в нас, а не в звездах, — они мерцают, потому что воздушный океан у нас над головами колеблет их свет.
Даже если вы будете выходить на улицу ночь за ночью, вы вряд ли увидите какие-либо изменения в звездах. Наблюдатель с острым глазом может заметить, что яркость некоторых звезд слегка и периодически изменяется; на протяжении дней и недель эти так называемые переменные звезды то становятся ярче, то тускнеют. Но сами звезды ни появляются, ни исчезают и кажутся вполне постоянными, как и само ночное небо.
Однако Вселенная обманчива. Изменения происходят, и порой они могут быть очень эффектными. 4 июля 1054 г. в созвездии Тельца на небе появилась новая звезда. Китайские астрономы зарегистрировали эту «звездную гостью», отметив, что она казалась ярче, чем даже планета Венера, уступающая только Солнцу и Луне на нашем небе. Письменные свидетельства о появлении этого нового объекта можно найти во всем мире, и, несмотря на то что они разрозненные и порой противоречивые, в реальности события сомнений не возникает.
Сегодня, тысячу лет спустя, если вы возьмете бинокль, чтобы рассмотреть участок неба между рогами быка в созвездии Тельца, возможно, вы заметите бледное размытое пятно, определенно не являющееся звездой. Небольшой телескоп поможет вам убедиться в этом. Большой телескоп, особенно оборудованный камерой с режимом длительной выдержки, покажет, что этот объект — газовое, волокнистое облако, похожее на остатки взрыва. Действительно, снимки, сделанные с многолетними интервалами, свидетельствуют о том, что газовое облако (астрономы называют его туманностью, от слова, означающего «облако» на латыни) расширяется; за все время наблюдений волокна и узлы в облаке явно сместились от центра наружу. Если мысленно обратить это движение вспять, то будет понятно, что весь этот газ вышел из одной точки в небе, положение которой отмечено звездой, находящейся очень близко к центру облака, что говорит о единичном взрыве. Измерив скорость расширения, можно приблизительно определить дату события. Примечательно, что эта дата — середина XI в. — подозрительно близка к дате появления китайской звездной гостьи. Сегодня ни один астроном на планете не сомневается, что эти два события на самом деле связаны.
То, что увидели китайцы, было одним из крупнейших и зловещих астрономических событий: вспышка сверхновой. В то время оно, должно быть, не показалось таким уж страшным — в конце концов, это был всего лишь свет в небесах! Но при более пристальном рассмотрении открываются значимость и масштабы события.
Газовое облако, которое называется Крабовидная туманность, потому что, если смотреть в небольшой телескоп, оно как будто бы напоминает ракообразное, — это расходящийся след от того звездного взрыва. За следующую 1000 лет это облако увеличилось до триллионов километров в диаметре. Газ по-прежнему адски раскален; он разогрелся до нескольких тысяч градусов ударными волнами, образующимися при столкновении расширяющегося на сверхзвуковых скоростях облака с более холодным окружающим газом. Центральная звезда, тлеющий уголек, оставшийся после взрыва, также продолжает подпитывать это облако энергией.
По оценкам, расстояние до Крабовидной туманности составляет 6500 световых лет, или примерно 60 квадриллионов километров (60 000 000 000 000 000), и даже на таком расстоянии и десять веков спустя — это одна из ярчайших туманностей в небе. В то время сверхновая была настолько яркой, что ее можно было видеть среди бела дня, а значит, всего за несколько недель после взрыва в космос были извергнуты грандиозные количества энергии — столько, сколько Солнце выделит за всю свою жизнь продолжительностью 12 млрд лет. Действительно, обычная сверхновая может легко затмить свет от всех сотен миллиардов звезд в целой галактике и светить с такой интенсивностью неделями.
Наши глаза различают только видимый свет, если бы наши глаза видели в ультрафиолетовом свете, Крабовидная туманность была бы одним из ярчайших объектов на небе. То же относится к радиоволнам, и, если бы вы могли видеть гамма-излучение, Крабовидная туманность была бы единственным ярчайшим и неизменным объектом на небе.
Я осторожно напомню вам, что Крабовидная туманность находится в 400 млн раз дальше от нас, чем Солнце.
Вне всякого сомнения, вспышки сверхновых — это впечатляющие события, способные вызывать масштабнейшие разрушения. На таком большом расстоянии взрыв, породивший Крабовидную туманность, был просто красивым светом в небесах, но не все потенциальные сверхновые находятся так далеко. В прошлом Земля уже подвергалась опасности от взрывающихся звезд, и в будущем такое наверняка случится снова.
Но очень близко — это как? Чтобы понять, что вспышка сверхновой может сделать с нашей окружающей средой и какую опасность могут представлять эти вспышки для нас на Земле, нам понадобится разобраться, отчего вроде бы стабильная звезда взрывается.
Жизнь звезды
В то время как древних астрономов природа звезд на ночном небе ставила в тупик — это были отверстия в небесном своде, пропускающие свет Солнца, — сегодня мы имеем вполне четкое представление о них.
Звезды — это не просто светящиеся точки. Каждая звезда — это отдельное солнце; большинство из них меньше, но некоторые невероятно больше и ярче, чем наше Солнце. Для того, кто впервые осознал, что звезды — это солнца, но безмерно далекие, это должно было стать настоящим откровением!
По мере изучения звезд медленно и верно астрономы узнавали о них все больше. Одни звезды красные, а другие голубые (вы можете убедиться в этом своими собственными глазами, разглядывая пригоршню самых ярких звезд), это говорит о том, что у них разная температура: красные звезды холоднее, а голубые — горячее. Многие звезды существуют не сами по себе, а парами и называются двойными звездами. Они вращаются вокруг друг друга и только притворяются отдельными звездами на таком большом расстоянии. Используя законы физики, установленные астрономом и математиком Иоганном Кеплером в XVII в., астрономы смогли определить массы отдельных компонентов двойных звезд, открыв путь к пониманию физических процессов, протекающих в звездах.
На самом базовом уровне звезда — это большой газовый шар, поэтому во многих отношениях она ведет себя просто. Если газ сжимать, его температура будет расти. Газовый шар с массой Солнца будет сжиматься под действием собственных сил тяготения, нагреваться и ярко светиться, но у него окажется ограниченное время жизни — без внутреннего источника тепла он остынет примерно через миллион лет или около того.
