В начале была звезда

Наука и технологии
Москва, 26.11.2001
«Эксперт» №44 (304)
Американские астрофизики "просчитали" биографию Вселенной

С незапамятных времен одной из наиболее интригующих и непостижимых для понимания человека была тайна возникновения Вселенной. Однако (исключая представления метафизического и теологического характера) основной набор научных знаний человечества о строении, возникновении и эволюции Вселенной сформировался сравнительно недавно. До начала же ХХ столетия астрономы полагали, что Млечный Путь, галактическое скопление звезд, одной из которых является наше Солнце, - это и есть "вся Вселенная".

Что же происходило со Вселенной до того, как родилась первая звезда? Согласно принятой сегодня картине истории пространства и времени, в "начальной точке" размеры Вселенной были равны нулю, но при этом она была бесконечно горячей (эта интерпретация генезиса Вселенной именуется горячей моделью Большого Взрыва). По мере ее расширения температура понижалась и уже примерно через сто секунд после Большого Взрыва упала до миллиарда градусов (типичного уровня температуры для ядер самых горячих из ныне живущих звезд). Дальнейший процесс шел по той же схеме - Вселенная росла в размерах, одновременно охлаждаясь. Но в некий момент времени, когда температура упала до нескольких тысяч градусов, из-за каким-то образом возникших перепадов в плотности разных областей Вселенной (причина возникновения этих флуктуаций плотности - один из фундаментальных вопросов современной космологии, ответ на который пока не найден) некоторые из этих "вселенских фрагментов" с избытком материи перестали расширяться и под действием гравитационного притяжения начали сжиматься.

В качестве классического образца описания этого процесса приведем отрывок из книги Стивена Хокинга "От Большого Взрыва до черных дыр": "Когда большое количество газа (в основном водорода) начинает сжиматься силами собственного гравитационного притяжения, происходит образование звезды. В процессе сжатия атомы газа все чаще и чаще сталкиваются друг с другом, двигаясь со все большими и большими скоростями. В результате газ разогревается и в конце концов становится таким горячим, что атомы водорода, вместо того чтобы отскакивать друг от друга, будут сливаться, образуя гелий. Тепло, выделяющееся в этой реакции, которая напоминает управляемый взрыв водородной бомбы, и вызывает свечение звезды. Из-за дополнительного тепла давление газа возрастает до тех пор, пока не уравновесит гравитационное притяжение, после чего газ перестает сжиматься. Подобно надутому резиновому шарику, звезды могут долго оставаться в стабильном состоянии (длительность которого определяется их температурой и размерами), в котором выделяющимся в ядерных реакциях теплом уравновешивается гравитационное притяжение".

Компьютерная симуляция

В целом в эту схему укладывается и симулированное американскими учеными на суперкомпьютере SGI Origin 2000 рождение первой звезды Вселенной. Однако этот процесс (разумеется, если верить данным виртуального эксперимента) имел целый ряд специфических особенностей.

Во-первых, в возникновении протозвезды деятельное участие принимала уже у

У партнеров

    «Эксперт»
    №44 (304) 26 ноября 2001
    Нефть и экономика
    Содержание:
    Русский бизнес
    Наука и технологии
    Международный бизнес
    Наука и технологии
    Реклама