Глава 124. Ситуация внутри водородной оболочки Бетельгейзе •
В Дяньнани, в центре наблюдательной решетки обсерватории, Сюй Чуань нашел нескольких аспирантов из Нанкинского университета.
В этот момент они что-то оживленно обсуждали в лаборатории, а рядом несколько научных сотрудников центра наблюдательной решетки обсерватории также общались и спорили о чем-то.
Не издавая ни звука, Сюй Чуань замедлил шаг и подошел послушать.
"Возможно, это вызвано асимметричной активностью оболочки Бетельгейзе, данные в этой области действительно аномальны по сравнению с другими данными наблюдений."
"Я проверил исходные данные наблюдений и сравнил их с историческими данными. Судя по данным анализа инфракрасного спектра, эти аномальные данные наблюдений не примечательны в истории, на Бетельгейзе наблюдались и более аномальные данные."
"Например, в 2007 году астрономическая обсерватория Великобритании наблюдала аномальное расширение Бетельгейзе, общая форма которой в тот раз вытянулась из стандартного круга шарика для пинг-понга в форму яйца."
"Я знаю об этом инциденте, позже анализ показал, что он был вызван активностью Бетельгейзе, которая привела к выбросу огромного количества вещества из газовой оболочки наружу."
"Поэтому я думаю, что с данными нет проблем, проблема, скорее всего, в расчетах данных, у звезды рассчитано два сильно отличающихся диаметра, это не научно, это прямо противоречит здравому смыслу."
"..."
"А, Сюй Чуань пришел."
В разгар обсуждения кто-то вдруг заметил Сюй Чуаня, присевшего на корточки, и воскликнул.
Это заставило коллегу, который только что сомневался в расчетах данных, покраснеть, он немного смутился, ведь говорить за спиной у человека, что его расчеты неверны, не очень хорошо, да еще и сам человек это услышал.
Сюй Чуаню было все равно, он не обратил внимания, сомнения - это нормально.
В научных исследованиях дух сомнения необходим.
Именно из-за строгости научных исследований и нужно, чтобы кто-то сомневался в правильности процесса и результатов.
Чем более фундаментальна дисциплина, тем больше нужно, чтобы кто-то выступил.
И его случай действительно немного нелепый.
У звезды рассчитано два диаметра, не говоря уже об этих работниках астрономического факультета, даже если бы пришел лауреат Филдсовской премии, Фейнман или Виттен, первой реакцией, вероятно, было бы то, что данные расчетов или формула расчета неверны.
Поэтому Сюй Чуань не имел ничего против сомнений других людей, главное, чтобы в итоге был результат обсуждения.
"Ничего, не обращайте на меня внимания, меня больше интересует, есть ли у вас какие-нибудь результаты обсуждения? Как прошла проверка данных наблюдений, проблема в данных наблюдений или в аномалии Бетельгейзе?"
Сюй Чуань махнул рукой, показывая, чтобы все продолжали.
Сбоку Лю Сюань, возглавляющий группу Нанкинского университета, покачал головой и сказал: "Прогресса особого нет, невозможно определить, где именно проблема."
"Но можно перечислить несколько возможных проблем."
"Какие?" - спросил Сюй Чуань.
Лю Сюань: "Первая, возможно, это вызвано асимметричной активностью оболочки Бетельгейзе, потому что Бетельгейзе уже подошла к старости, внешняя водородная оболочка постоянно расширяется, но в то же время ядро внутри нее активно, поэтому водородная оболочка проявляется по-разному, что приводит к проблемам с данными наблюдений."
"Вторая, возможно, интенсивная активность Бетельгейзе привела к тому, что огромные корональные выбросы газа с поверхности создали эффект, похожий на расширение звезды."
"Третья, возможно, в расчетах данных младшего брата есть ошибка."
"Четвертая, внутри ее газовой оболочки может быть звезда-компаньон, вращающаяся вокруг нее, и часть данных наблюдений может исходить от этой звезды-компаньона."
"Пятая, внутри ее газовой оболочки может быть планета, вращающаяся вокруг нее."
"Шестая..."
Лю Сюань перечислил возможные ситуации, Сюй Чуань спокойно слушал, а когда он закончил, поднял голову и сказал: "Можете ли вы рассказать мне подробнее о четвертом и пятом вариантах со звездами-компаньонами?"
"Да, без проблем."
Лю Сюань кивнул и продолжил: "Впервые люди точно наблюдали звезду Бетельгейзе, когда появились большие телескопы и радиотелескопы, то есть менее пятидесяти лет назад."
"А пятьдесят лет назад Бетельгейзе уже давно была в старости."
"Когда звезда вступает в старость, она постоянно расширяется, возьмем, к примеру, наше Солнце."
"Когда Солнце вступит в старость, большая часть водорода в центральной области прореагирует, а скорость термоядерной реакции резко уменьшится, в то же время баланс между гравитацией и радиационным давлением в центральной области нарушится, гравитация возьмет верх."
"В этот момент центральное ядро начнет сжиматься, постепенно нагреваясь и уплотняясь, в то же время внешние слои получат энергию, высвобождаемую при сжатии ядра, и сильно расширятся, превращаясь в красного гиганта."
"В то же время оболочка Солнца будет постоянно расширяться наружу, а ядро будет сжиматься внутрь, в конечном итоге в старости превращаясь в красного гиганта и выбрасывая внешние слои, образуя планетарную туманность."
"Согласно расчетам, в старости Солнце расширится примерно до границ Земли, и в этом процессе оно поглотит все окружающие вещества, такие как Меркурий, Венера, Земля и т. д."
"Бетельгейзе в настоящее время находится на этой стадии, ее поверхностный слой, то есть водородная оболочка, постоянно расширяется наружу, объем и диаметр также постоянно увеличиваются."
"На этой стадии, если рядом с Бетельгейзе есть еще одна звезда, и она не разрушится в процессе поглощения, она упадет в водородную оболочку Бетельгейзе."
"Если ее собственная масса и скорость вращения смогут противостоять гравитации ядра, она будет вращаться вокруг ядра внутри водородной оболочки, образуя относительно уникальную двойную звездную систему, то есть маленькая звезда станет квазипланетой, вращающейся вокруг главной звезды."
"Но это утверждение довольно... ну, можно сказать, что в настоящее время в астрономическом сообществе нет достаточных доказательств, подтверждающих его, это всего лишь гипотеза, выдвинутая другими исследователями в астрономическом сообществе ранее в отношении необычной активности Бетельгейзе."
"Что касается планет, то ситуация аналогична ситуации со звездами-компаньонами, все они были поглощены, но вероятность существования планеты невелика, потому что у них нет такой сильной гравитации, чтобы противостоять звездному ветру, в конечном итоге все они упадут в ядро Бетельгейзе."
"Поэтому вероятность существования планеты практически исключена."
Лю Сюань в общих чертах объяснил так называемую двойную звездную систему, хотя двойные звездные системы очень распространены во Вселенной, он не очень верил в эту гипотезу.
Из-за расстояния и причин образования звезд.
Одиночная звездная система формируется довольно просто: космическая пыль и газ со временем накапливаются, образуя точку скопления, которая в конечном итоге под действием гравитации собирается в звезду.
А двойные звезды - это когда в каком-то месте Вселенной много пыли и вещества, и они широко распространены, тогда есть вероятность образования двух точек скопления, то есть двух аккреционных дисков, которые в конечном итоге за долгое время образуют две звезды.
Если масса двух звезд и расстояние между звездами достаточны, то может образоваться стабильная двойная звездная система, более трети галактик в Млечном Пути являются двойными звездами.
Но Бетельгейзе не соответствует этому условию.
Потому что расстояние слишком мало.
Даже если ее размер поместить в Солнечную систему, границы достаточно, чтобы поглотить Юпитер, но в космическом масштабе, если две звезды будут сжаты в этом диапазоне, это ничем не отличается от того, чтобы быть рядом.
Но на стадии формирования звезды гравитационный коллапс очистит все окружающие объекты.
Такие массивные звезды, как Бетельгейзе, после образования съедят все окружающее сырье.
Даже если поблизости все еще достаточно сырья для образования небольшой звезды, она постепенно упадет в Бетельгейзе из-за влияния огромной гравитации и в конечном итоге исчезнет.
Нужно понимать, что диаметр, рассчитанный в этот раз, - это Бетельгейзе, которая настолько велика, что в восемьсот девяносто раз больше диаметра Солнца, а другое неизвестное небесное тело имеет диаметр всего в шестьдесят семь раз больше диаметра Солнца, разница между ними огромна.
Разница в гравитации между ними подобна перетягиванию каната между слоном и обычным человеком.
Конечный результат только один - обычного человека потащат за собой.
Кроме того, в настоящее время в астрономическом сообществе нет никаких доказательств того, что Бетельгейзе является двойной звездной системой.
За последние несколько десятилетий наблюдений за Бетельгейзе никогда не было обнаружено никаких следов существования звезды-компаньона.
Поэтому Лю Сюань не очень верил в утверждение о том, что другая звезда вращается вокруг ядра Бетельгейзе внутри водородной оболочки Бетельгейзе.
Он считал, что наиболее вероятной причиной является либо аномалия данных наблюдений, вызванная интенсивной активностью водородной оболочки, либо проблема в формуле расчета этого младшего брата.
Сюй Чуань задумался и спросил: "Если это такая двойная звездная система, то у нее должен быть период возвращения, верно?"
"Как Луна вращается вокруг Земли и каждый месяц возвращается к полнолунию."
Лю Сюань кивнул и сказал: "Если такая стабильная физическая двойная звездная система действительно существует, то у маленькой звезды определенно есть период возвращения."
"Просто мы не можем определить, сколько времени потребуется этой "гипотетической" маленькой звезде, чтобы совершить один оборот вокруг Бетельгейзе."
"Может быть, неделя? Месяц? Или, может быть, год? Или даже десять лет?"
Сюй Чуань: "Можно ли рассчитать приблизительное время?"
Лю Сюань горько усмехнулся и сказал: "Не знаю, никто никогда не думал об этом и не пробовал, потому что не хватает необходимых данных."
"Как ты знаешь, скорость вращения планеты зависит от силы гравитации звезды, вокруг которой она вращается, и от расстояния..."
Старший брат Лю не договорил, но Сюй Чуань понял его мысль.
Это основы физики.
Гравитация прямо пропорциональна массе, чем больше масса, тем сильнее гравитация, и обратно пропорциональна расстоянию, чем больше расстояние, тем меньше гравитация.
Например, Земля подвержена гравитации Солнца, и когда она приближается к Солнцу, из-за собственного вращения Солнца Земля начинает вращаться вокруг него под действием его гравитации.
Во время вращения между Землей и Солнцем возникает центробежная сила. Центробежная сила противодействует гравитации Солнца, и это противодействие прямо пропорционально расстоянию до Солнца.
Чем ближе к Солнцу, тем сильнее гравитация.
Чтобы не быть притянутым гравитацией звезды непосредственно внутрь звезды, скорость вращения планеты будет увеличиваться, создавая большую центробежную силу, противодействующую гравитации Солнца.
В конечном итоге в стабильной звездной системе центробежная сила и гравитация между планетами находятся в состоянии равновесия.
Именно поэтому Земля не втягивается в Солнце.
Согласно этой теореме, если известны расстояние, масса и некоторые другие условия, можно рассчитать скорость вращения планеты.
Но сейчас проблема именно в этом: если внутри водородной оболочки Бетельгейзе действительно есть маленькая звезда, то как далеко она находится от ядра Бетельгейзе, какова ее масса, никто не знает.
Потому что, когда люди наблюдали Бетельгейзе, она уже была в преклонном возрасте и уже поглотила эту "возможно" существующую звезду.
Поэтому невозможно рассчитать массу и скорость вращения этой звезды-компаньона.