Есть мнение, что на Земле золота необъяснимо много. Это мнение можно встретить довольно часто, – и в самых разных контекстах. И оно не совсем уж беспочвенно. В основе его лежат представления о механизмах генерации химических элементов во вселенной. Вообще, это разные механизмы, но в частности ответственными за поставки содержимого нижних строк таблицы Менделеева считались преимущественно тесные пары нейтронных звёзд. Точнее же, слияния таких пар.
Пульсар вполне допустимо считать макроскопическим ядром химического элемента со стремящимся к бесконечности номером. Такое ядро будет нестабильно, но от распада его удерживает гравитация, – ведь при распаде больших ядер на меньшие объём вещества растёт. В силу этого, кстати, звезда и становится «нейтронной». С ростом номера, отношение нейтронов к протонам в ядре растёт, и при стремлении номера к бесконечности, будет стремиться к бесконечности. Но не суть…
Суть в том, что если пульсар разорвать, «блок» будет снят, и нейтроматерия превратиться в обычную путём последовательных распадов – до самых тяжёлых стабильных, или условно стабильных (таких как уран) изотопов. Соответственно, механизм появления таковых прост, как пять копеек, интуитивно понятен, но интуитивно же ясно, что столкновение двух нейтронных звёзд (а иного способа разметать пульсар, как казалось, нет) событие крайне маловероятное. Это ж надо, чтобы две звезды примерно равной и подходящей массы (если она превратится в чёрную дыру или белый карлик механизм не сработает) при рождении образовали очень тесную пару. Только в таком случае энергия вращения вокруг общего центра масс будет рассеиваться гравитационными волнами, и радиусы орбит стягиваться.
Надо заметить, что интуиция у астрофизиков тоже есть, да и расчёты подтверждали, что нейтронные звёзды сталкиваются недостаточно часто, но далеко идущие выводы на этой базе делать считалось преждевременно, в силу принципа космоцентризма: пока не доказано иное, в рассуждениях следует исходить, что Земля (Солнце, Млечный Путь) самая заурядная планета (звезда, галактика). Если у нас что-то именно так, а не иначе, это просто потому, что везде в космосе так. Иное требует чрезвычайно веских аргументов, как всякое экстраординарное утверждение. Исходя же из этой исходной посылки, получалось, что механизмы производства тяжёлых элементов просто не все известны.
...И, собственно, о механизмах. Ключ к разгадке дали «быстрые радиовсплески» – регистрируемые телескопами краткие радиоимпульсы, без предупреждения прилетающие из всяких внезапных мест. Яркость такого всплеска сравнима со светимостью гигантской галактики, – но, это нельзя упускать из виду, – в радиодиапазоне, где в норме ничто сильно не светит. К слову, в этом диапазоне с момента появления телевидения Земля сияет ярче Солнца.
В принципе, за радиовсплески изначально ответственными считались пульсары, так как именно эти звёзды генерируют сверхсильные электромагнитные поля… Но, кстати, почему генерируют?
Потому, что материя в составе пульсара «нейтрализована» не полностью. Кора такой звезды, – а пульсары имеют кору (подробности о строении нейтронных звёзд можно найти по оставленной выше ссылке) состоит из обычной материи. Но полностью ионизированной, – это «твёрдая плазма», в значительной мере подобная той из которой состоит ядро Солнца. Ионизация означает, что электроны и положительно заряженные ядра не связаны. То есть, существует свободный заряд, сочетающийся в конструкции пульсара с бешеным вращением. Ведь при гравитационном коллапсе звезды момент вращения сохраняется. Убывание радиуса ведёт к возрастанию частоты.
Со временем пульсары замедляют вращение, сбрасывая энергию в форме электромагнитного излучения. И Солнце чуть выше было упомянуто не даром. Ведь там механизм генерации магнитного поля такой же… Ну, почти. Вспышки на Солнце происходят в результате аннигиляции разнонаправленных полей, порождаемых вертикальными потоками в зоне конвекции. На пульсаре ничего подобного не происходит.
На пульсарах, как теперь стало ясно, происходит другое – «звездотрясения». Проводником электрического тока является кора, и если она треснет, то между краями проскочит искра… Ну, соответствующего масштаба. Энергия выделится в виде рентгеновской вспышки. И её хватит, выкинуть часть вещества нейтронной звезды из гравитационной ямы… Это не так-то легко представить, однако, при взрыве сверхновой гравитация коллапсара не способна удержать разлетающееся в форме туманности вещество… При пробое в коре нейтронной звезды температура, а значит и скорость продуктов взрыва не меньше.
Звездотрясения – механизм постоянно работающий, и постоянно же поставляющий в состав галактического газа тяжелые элементы. Эффективность его, судя по частоте вспышек, достаточна. Но могут возникнуть другие правильные вопросы.
Например, а с какой бы стати коре пульсара трескаться? Здесь, на самом деле, причин может быть много, но все они сводятся к банальному, – к деформации. Так, – и это астрономам удалось наблюдать, – если в тесной паре пульсар соседствует с чёрной дырой, и рассеяв энергию либрациями начинает на неё падать, ещё до того, как нейтронная звезда окажется перемолотой в аккреционном диске, происходит её приливная деформация. Поверхность тела увеличивается, кора трескается и начинается канонада… В общем же случае, «звездотрясения», напротив, оказываются следствием стремления формы звезды к шарообразной. Молодой пульсар быстро вращается, и несколько деформируется центробежной силой. По мере растраты энергии и убывания скорости вращения, форма звезды меняется.
Молодые же пульсары периодически появляются даже в областях, где уже десять миллиардов лет нет звездообразования. В тесных системах со временем сливаются и белые карлики.
...И, наконец, вопрос, почему «всплеск» происходит в радиодиапазоне, хотя выше отмечалось, что энергия выделяется в форме жёсткого рентгеновского излучения?.. Ну, просто мы это так видим, – со стороны. Коротит-то на самом дне гравитационной ямы без малого чёрной дыры. Когда излучение вырывается наружу, длина волны увеличивается.