Образование химических элементов в космических телах 1 - страница 19

Одно из самых грандиозных и необычайных явлений природы — вспышки так называемых Сверхновых звезд. Первые описания таких явлений мы находим в древних китайских и арабских летописях. Так, в китайской летописи «Вень-Сянь-Тин-Као» за 185–186 гг. нашей эры можно найти следующие интересные строки: «В эпоху Чжун-пина, на второй год, в десятую луну, в день Квейхая появилась необыкновенная Звезда Нан-Мана. Она была величиной с бамбуковую циновку и последовательно показывала пять цветов. Постепенно уменьшала она блеск к шестой луне еле-дующего года, когда исчезла». В книге арабских летописей за 1060 г. отмечается: «Первого шабана 396 года появилась большая необыкновенная звезда слева с Иракской Коблы. Она посылала лучи на Землю, подобно Луне, и наблюдалась до пятнадцатого децикада, когда погасла». Эта запись отражает одну из самых мощных вспышек Сверхновых звезд, которая произошла 4 июня 1054 г. в созвездии Тельца. Появившаяся в результате вспышки звезда была видна даже днем. Ее также зафиксировал китайский астроном Ма Туанлин в обсерватории Большого Дракона в Пекине.

Изучение китайских, японских, индийских_>; арабских и других летописей за последние две тысячи лет показало, что описание необыкновенных звезд встречается всего пять-шесть раз. Это свидетельствует о чрезвычайной редкости вспышек Сверхновых звезд. В среднем в каждой галактике вспыхивает по одной такой звезде раз в триста лет. За последние 500 лет в нашей Галактике наблюдалось только две вспышки Сверхновых звезд. Первая вспыхнула в 1572 г. в созвездии Кассиопея и была зарегистрирована датским астрономом Тихо Браге. Вторая Сверхновая звезда появилась в созвездии Змееносца в 1604 г., она была обнаружена И. Кеплером. Сверхновые звезды вспыхивают внезапно, при этом светимость звезды, которая до вспышки была еле заметна даже в самые сильные телескопы, увеличивается во много миллионов раз, превышая светимость Солнца в 10^>7—10^>10 раз. После вспышки светимость начинает постепенно уменьшаться, но ее падение происходит не одинаково для всех Сверхновых звезд. Оказывается, что у некоторых Сверхновых наблюдается очень быстрый спад их светимости в течение первых дней существования, а затем он замедляется и происходит далее строго по экспоненциальному закону, подобно тому как спадает радиоактивность. Уменьшение вдвое светимости некоторых Сверхновых звезд происходит в течение 55 дней. Этот факт, как мы увидим ниже, имеет большое значение для выявления процессов, приводящих к вспышкам Сверхновых, а также для выяснения вопроса о происхождении химических элементов.

Наблюдения показали, что Сверхновые звезды окутаны большими светлыми облаками неправильной формы. Вещество этих облаков выбрасывается Сверхновыми звездами во все стороны с огромными скоростями (до 6000 км/сек), однако, несмотря на это, вещество полностью не рассеивается в космическом пространстве, а сохраняется еще очень долгое время после вспышки в виде туманности.

Рис. 17. Крабовидная туманность — остаток Сверхновой 1054.

Примером может служить Крабовидная туманность в созвездии Тельца (рис. 17), которая, несомненно, является остатком звезды Гостьи после ее вспышки в 1054 г. Крабовидная туманность представляет очень большой интерес и поэтому тщательно исследуется.

В 1859 г. Г. Кирхгоф показал, что темные линии, наблюдаемые в спектре Солнца, принадлежат одному из распространенных на Земле элементов — натрию. Позднее в спектре Солнца были обнаружены линии еще семи элементов — магния, кальция, хрома, меди, цинка, бария и никеля. Спектральный метод анализа — чрезвычайно мощный и пока единственный метод исследования состава космических объектов. Триумфом — его явилось открытие нового элемента — гелия в спектре атмосферы Солнца. 18 августа 1868 г. французский астрофизик Ж. Жансен во время полного солнечного затмения обнаружил в спектрах протуберанцев оранжево-желтую блестящую линию. Это явление наблюдал и Н. Локьер, который пришел к выводу, что обнаруженная линия принадлежит еще неизвестному химическому элементу, и предложил его назвать в честь Солнца гелием. Только в 1895 г. английский химик У. Рамзай выделил элемент гелий из минералов земной коры — уранинита и клевеита.