2. Рождение звезд.
Мы уже знаем, что первобытная энергия рождается в так называемых белых космических дырах гигантскими порциями. По мере превращения энергии в вещество, каждая такая порция энергии преобразуется в отдельное космическое облако водородной плазмы или газа. Далее такого рода космические облака превращаются, образно выражаясь, в «звезды-детеныши», которые принято называть протозвездами, потому что именно из них в процессе дальнейшей эволюции образуются «зрелые» звезды, вступившие на путь длительного устойчивого существования. «Новорожденные протозвезды, образно выражаясь, «кричат» о своем появлении на свет, пользуясь новейшими методами квантовой радиофизики» ([90], стр. 46).
Все частицы одной и той же протозвезды притягиваются к ее центру силами гравитации, не встречая достаточного сопротивления. Поэтому протозвезда сжимается. По мере сжатия протозвезды ее температура возрастает и газ превращается в плазму. Напомним, что плазмой называется электропроводящий газ, нагретый до такой степени, что атомы расщепляются на положительно и отрицательно заряженные ионы. На каком-то этапе эволюции температура ядра протозвезды становится настолько высокой, что в нем происходят термоядерные реакции, сопровождающиеся выделением большого количества тепловой энергии. Эта энергия медленно просачивается из внутренних слоев протозвезды к наружным, а затем излучается в окружающее пространство. Поэтому температура ядра протозвезды становится значительно выше, чем температура ее наружной поверхности. По мере увеличения температуры во внутренних слоях протозвезды создается внутреннее давление, стремящееся ее разжать. Протозвезда перестает сжиматься и превращается в звезду тогда, когда наступает устойчивое равновесие между гравитационными силами, стремящимися сжать раскаленную плазму, и силами внутреннего давления, стремящимися ее разжать. Кроме того, необходимым условием устойчивого существования звезды является равновесие между количеством тепла, отдаваемым в окружающее пространство, и количеством тепла, получаемым от термоядерных реакций.
3. Гибель звезд.
Однако устойчивое состояние звезд не является вечным и абсолютным, хотя они и живут миллиарды земных лет без заметного нарушения устойчивости. Звезда продолжает охлаждаться, сжиматься и терять устойчивость чрезвычайно медленно. Неотвратимая старость звезды наступает только лишь через миллиарды лет ее устойчивого существования, когда весь водород выгорит и превратится в гелий. Тут сжатие звезды существенно убыстряется, не встречая должного сопротивления изнутри. Если после некоторого такого сжатия звезда все же сохранила какое-то количество вещества, способного взрываться, то звезда взрывается, выбрасывая все свои внешние слои в космическое пространство. Тогда возникает очень любопытный вопрос: как протекает процесс старения и гибели звезды, у которой вещество, способное взрываться, полностью иссякло?
Если масса большой звезды превышает удвоенную массу нашего Солнца, то ее способность взрываться рано или поздно иссякнет. После этого она сжимается до своего критического радиуса. Такая звезда только лишь притягивает и присоединяет к себе все соседние тела и частицы, однако она ни в коем случае не может отдать в окружающее пространство ни одной своей элементарной частицы. Поэтому она не в состоянии расширяться.
Мало того, такая звезда обязана сжиматься все быстрее и быстрее под воздействием непрерывно возрастающих гравитационных сил. Сопротивление электронов становится недостаточным для того, чтобы остановить такого рода сжатие. Напротив, неотвратимое сжатие заставляет все электроны сливаться с протонами, вследствие чего все протоны превращаются в нейтроны. Такую звезду, состоящую из одних нейтронов, принято называть нейтронной. Плотность нейтронной звезды доходит до миллиардов тонн на один кубический сантиметр. Возросшая плотность убыстряет процесс сжатия. Объем звезды уменьшается по мере ее сжатия. С уменьшением объема увеличивается плотность, с увеличением плотности возрастают гравитационные силы, с ростом гравитационых сил усиливается сжатие, с усилением сжатия уменьшается объем, с уменьшением объема увеличивается плотность…
Когда плотность достигает 150 млрд т/см3, нейтроны превращаются в гипероны. Остановить катастрофическое сжатие не представляется возможным. Такую необратимую потерю устойчивости космической системы (звезды или галактики) вследствие превышения сил сжатия над силами разжатия называют гравитационным коллапсом. В конечном счете наступает катастрофа: звезда сжимается с огромной скоростью и полностью раздавливает сама себя своим собственным весом, превратившись за несколько секунд в идеальную точку, от которой тянется своеобразный «канал» или «туннель» в иной мир. Такую идеальную могилу материальной звезды или галактики принято называть черной космической дырой. Академик Я. Б. Зельдович образно называет ее «гравитационной могилой».