2.2.2. Нейтронные звезды

Существуют звезды, масса которых близка к массе Солнца, но радиус составляет 1/50000 от солнечного (10 – 20 км). Они называются так, потому что состоят из огромного сгустка нейтронов. Образование нейтронных звезд является еще одним из этапов эволюции звезды. При массе 1,5 солнечной под действием гравитационных сил электроны «вталкиваются» в протоны, происходит ß – захват, протоны становятся нейтронами, и звезда превращается в намагниченную нейтронную звезду – пульсар. Вещество таких звезд находится под действием мощного магнитного поля. Размер такой звезды составляет лишь несколько десятков километров, скорость вращения вокруг оси – сотни оборотов в минуту. Коллосальная плотность нейтронной звезды приводит к такому искривлению пространства вокруг нее, что вещество звезды стремится к сжатию в точку.

В 1967 году были открыты пульсары – космические источники радио, оптического, рентгеновского и гамма – излучения, приходящие на Землю в виде периодически повторяющихся всплесков. Сейчас известно несколько сот пульсаров. У радиопульсаров (быстровращающихся нейтронных звезд) периоды импульсов – 0,03 – 4 сек, у рентгеновских пульсаров (двойных звезд, где к нейтронной звезде перетекает вещество от второй, обычной звезды) периоды составляют несколько секунд и более. Одной из стадий эволюции нейтронных звезд является образование новой и сверхновой звезды.

2.2.3. Сверхновые звезды

Нейтронная звезда может увеличиваться в объеме, сбрасывая свою газовую оболочку и в течение нескольких суток выделять энергию, равную миллиардам солнц. Звезда излучает света больше, чем миллиарды звезд той галактики, в которой произошла вспышка. Энергия 10 – секундной вспышки сверхновой в 100 раз больше, чем излучало бы Солнце за все 10 млрд. лет своей жизни. Затем, исчерпав ресурсы, звезда тускнеет, и на месте вспышки остается газовая туманность. В результате вспышек сверхновых звезд в межзвездное пространство непрерывно поступают тяжелые и сверхтяжелые элементы, которые постепенно перемешиваются с межзвездным газом. Эти элементы входят в гигантский круговорот вещества в пределах галактики с последующим образованием звезд с иным, все усложняющимся химическим составом. Это единственно удовлетворительный ответ на вопрос о происхождении практически всех элементов таблицы Менделеева, кроме водорода, основной материи Вселенной, рожденной в чудовищной вспышке Большого взрыва. Небо только кажется спокойным. В нем постоянно происходят катастрофы и рождаются новые и сверхновые звезды.

2.3. Межзвездная среда

Межзвездная среда – это вещество и поля, заполняющие межзвездное пространство внутри галактик. Состав: межзвездный газ, пыль (1% массы газа), межзвездные магнитные поля, космические лучи, а также невидимая «темная материя». Химический состав межзвездной среды – продукт ядерного синтеза в звездах. На протяжении своей жизни звезды испускают звездный ветер, который возвращает в среду элементы из атмосферы звезды. А в конце жизни звезды с нее сбрасывается оболочка, обогащая межзвездную среду продуктами ядерного синтеза.

Пространственное распределение межзвездной среды нетривиально. Помимо общегалактических структур, таких как перемычка и спиральные рукава галактик, есть и отдельные холодные и теплые облака, окруженные более горячим газом. Основная особенность межзвездной среды – ее крайне низкая плотность – 0,1…1000 атомов в кубическом сантиметре.