Железная звезда

Железная звезда Звёзды

В рамках темы о гипотетических астрономических объектах, мы поговорим, что такое железная звезда.

Железная звезда в кино и литературе

Начнём наш очередной рассказ с литературы и кино, а точнее, с научно-фантастического романа, легендарного советского писателя Ивана Антоновича Ефремова «Туманность Андромеды», ну и одноимённого советского кинофильма, снятого по мотивам этого романа. И роман, и фильм переносит и читателей, и зрителей в далёкое будущее, в котором земляне успешно изучают и осваивает далёкий космос. Правда, слово «успешно» можно считать не слишком уместным, поскольку экипаж земного звездолёта «Тантра» по возвращению из экспедиций, весьма проблемно встречается по пути с астрономическим объектом, который и в романе, и фильме называют железной звездой.

Согласно сюжету, это объект не так уж и далёк от Солнца, располагает всего лишь каких-нибудь в двух световых годах от него. Имеет гигантское по силе гравитационное поле и может быть обнаружен землянами только лишь в инфракрасном диапазоне.

В дальнейшем экипаж «Тантры» ждут опасные приключения на одной из планет железной звезды, куда звездолёт совершает вынужденную посадку. Связано это с кораблём инопланетян, таинственной гибели ещё одной земной экспедиции на звездолёте «Парус» и обнаружением агрессивной медуза подобной формы жизни.

Однако всё в конечном итоге складывается хорошо и «Тантра» благополучно улетает в родную Солнечную систему к Тритону. На этом собственно и всё о романе и фильме. А вот к упомянутой железной звезде, давайте с вами всё же вернёмся.

Сейчас многие учёные литературоведы и кинокритики продолжают спорить о том, что же она собой представляет (железная звезда) и что в это понятие вкладывал сам автор Иван Ефремов. Что это за объект, как он мог образоваться, какова его физическая природа и так далее.

Однозначных ответов на эти вопросы пока что нет. Одна часть спорщиков уверена в том, что железная звезда — это почему-то коричневый карлик, другая склонна считая, что речь в данном случае идёт о нейтронной звезде. Ну и третья партия говорит о том, что перед нами гипотетический вид астрономических объектов, которые могут появиться в нашей вселенной даже не в далёком, а если так можно выразиться в ультрадалёком будущем.

Всё дело в том, что 50-е годы прошлого века, когда писался роман «Туманность Андромеды», советской и мировой науки бытовало, как мы сейчас понимаем, ошибочная теория о том, что Вселенная не имеет ни начала, ни конца в пространственном плане и не начало своего зарождения, неестественно смерти, во временных исчислениях. А поэтому Иван Ефремов вполне обоснованно считал, что железные звёзды, при современном теоретическом представлении уже существует. Вполне могут находиться даже в относительной близости от Солнца.

Что известно об этих объектах

Давайте сегодня поговорим об этих железных звёздах и рассмотрим всё что известно о них и об их теории. И начнём, так сказать, с возможного эволюционного пути образования таких объектов.

Массивные и средние массивные звёзды, как гласит теория, неизбежно взрываются сверхновыми, а их ядра коллапсирует либо до чёрных дыр, либо до нейтронных звёзд. Эволюция таких объектов, которые мы называем релятивистским, нам хорошо известно и вполне понятна. Из них уж никак не получится железных звёзд, поэтому на них мы останавливаться не будем.

По всей видимости, нас будут интересовать красные карлики и звёзды около солнечной массы. Красные карлики, согласно теории, с течением времени будут выгорать до голубых, а потом и до чёрных карликов.

Звёзды же около солнечной массы сбрасывает свои оболочки в виде планетарных туманностей, а их ядра сжимаются до белых карликов, которые должны остывать всё до тех же чёрных карликов. А вот как раз чёрные карлики уже будут являться практически идеальными кандидатами для своего рода преобразования в железную звезду.

Эти преобразования будут обязаны очень интересному квантовому процессу, который называется пикноядерным синтезом. Предпосылками для его протекания является уменьшение равновесных расстояние между ядрами атомов модели упорядоченной структуры или же решётки ядерно-электронного вещества при повышении его плотности, что увеличивает вероятность их столкновений и синтеза. При таких условиях кулоновское отталкивание атомных ядер должно преодолеваться за счёт туннельного эффекта или как его ещё называют квантового туннелирования. Таким образом, атомы более лёгких элементов будут сливаться в атомы более тяжёлых. Теория отмечает, что интенсивность пикноядерных реакций будет возрастать при увеличении плотности вещества. Как результат пикноядерный синтез будет постепенно превращать, хотя и достаточно медленно, более лёгкие элементы чёрного карлика в железо-56, последний элемент, который теоретически может быть создан путём ядерного синтеза. В то же время элементы тяжелее железа, посредством радиоактивного альфа распада будут также постепенно и также медленно превращаться во всё тоже железо-56, а значит чёрный карлик будет становиться полностью или же в значительной мере железным, то есть преобразуется в железную звезду.

Но тут одно но, в какой-то статье мы вам рассказывали о теории астрофизика из университета штата Иллинойс доктором Метта Каплана, которая предполагает вероятность взрывов чёрных карликов, так называемыми чёрными сверхновыми. По мнению учёного, катастрофическое возрастания плотности вещества чёрного карлика связанное с пикноядерный преобразованиями, может привести к коллапсу его ядра, что вызовет мощный взрыв с выделением энергии в различных областях электромагнитных волн.

Как считает Метт Каплан, чёрными сверхновыми должны взрываться чёрные карлики с массой от 1,16 до 1,35 массы Солнца. Если доверять этому, то чёрные карлики с такой массивностью на роль прародителей железных звёзд не подходит, а вот с массами ниже 1,16 солнечной массы, более чем вполне.

Когда они могут образоваться

Теперь давайте поговорим о времени, которое должно пройти, чтобы железные звёзды в нашей Вселенной стали реальностью. Теоретики, которые стояли у истоков концепции железных звёзд, приводят необходимое для их формирования время в  101500 лет. Однако Метт Каплан не столь оптимистичен в этих оценка и предполагает, что для метаморфозы чёрного карлика в значительной мере до его железного состояния, в следствии пикноядерным синтеза из более лёгких элементов, должно пройти от 101100 до  1032000 лет. На фоне нынешнего возраста Вселенной, в менее даже чем 13,8 миллиарда лет приведённое выше значение временных отрезков выглядят, если мягко выражаться умопомрачительными. Однако если теория верна, то к своей тепловой смерти наши мироздания, после испарения чёрных дыр, должна стать полностью железным, то есть состоящим из таких объектов, как железные звёзды. Что ж согласитесь, всё это выглядит несколько мрачновато.

Итог

Ну и в завершение, традиционная ложка дёгтя или даже стаканы в бочку с мёдом в хорошо сложенные теории. Начнём хейтить теорию железных звёзд уже с нижнего предела времени, которое должно пройти для их образования, а это 101100 лет, всё дело в том, что так называемая тепловая смерть Вселенной должна наступить гораздо раньше, иными словами, наше мироздание может просто не дожить до первых железных звёзд.

Теперь о протоне, вернее о его стабильности, гипотетическое время его жизни теоретически выведена на уровень в  1037 лет. Если эти выкладки верны, то под огромное сомнение ставится не только возможность существования железных звёзд, но и даже сроки наступления тепловой смерти Вселенной. В общем, как видим теории интересны, однако она далеко не лишена прорех. В то же время лично для меня, она является лишним поводом, чтобы перечитать роман Ивана Ефремова «Туманность Андромеды» и пересмотреть одноимённый фильм, который, невзирая на свою наивность с точки зрения 21 века, очень хорошо показывает, как эволюционировала представление людей о космосе и вообще о Вселенной. Благодарю всех вас за внимание и надеюсь, что всё изложенное было для вас полезным и интересным.

Оцените статью
Добавить комментарий