Знание-сила, 2009 № 02 (980)

По оценкам астрономов, сверхновые звезды вспыхивают в нашей Галактике в среднем раз в тридцать лет. Впрочем, большинство из них располагается так далеко от Солнечной системы, что мы даже не замечаем их вспышек. В последние несколько тысяч лет что-то не помнится, чтобы эти космические фейерверки принесли хоть какую-то беду. Разве что их иногда упоминали в хрониках, как было, например, со звездой, воссиявшей в 1054 году. Как-никак, почти три недели ее можно было видеть даже в дневные часы (позднее на ее месте образовалась Крабовидная туманность).

Ученые долгое время почти не задумывались о том, как повлияли на эволюцию жизни на нашей планете вспышки сверхновых звезд. Лишь в 1974 году американский физик Мелвин Рудерман из Колумбийского университета предположил, что через каждую пару сотен миллионов лет в радиусе 30 световых лет от Земли взрывается какая-нибудь гигантская Эта Карины звезда. И тогда в течение нескольких столетий озоновый слой, защищающий нас от смертоносного космического излучения, напоминает, скорее, решето.

В 1995 году физик Джон Эллис из Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН) и его американские коллеги Брайан Филдс и Дэвид Шрамм уточнили расчеты Рудермана. Из опубликованной ими статьи явствовало, что в среднем раз в 250 миллионов лет в области, очерченной их коллегой-предшественником, непременно взрывается сверхновая звезда. На нашу планету обрушивается весьма интенсивное излучение. В течение пары месяцев его энергия достигает 10³⁹ джоулей.

Они также предположили, что сверхновые звезды оставляют в отложениях породы или слоях льда почти такой же след, как астероиды. Дело в том, что в раскаленной газовой оболочке, которую сбрасывает с себя звезда, начинает работать настоящая химическая фабрика. В течение считанных секунд здесь возникает практически весь ассортимент Таблицы Менделеева вплоть до такого элемента, как калифорний (порядковый номер — 98), который на Земле можно получить лишь искусственным путем.

Если это «химическое» облако, выброшенное сверхновой звездой, достигнет Земли, то в ее атмосферу проникнут некоторые экзотические элементы. Осев на поверхность суши или дно моря, они образуют отложения, — такие же необычные, как и те, что остаются после падения громадного астероида. Разумеется, в случае со сверхновыми звездами не стоит преувеличивать объемы вещества, просыпавшегося на Землю. Так, если звезда взорвется в тридцати световых годах от нас, то общая масса этого вещества составит около десяти миллионов тонн.

Поиск вещества сверхновой звезды в чем-то сродни поиску иголки, провалившейся в стог сена. Его масса в тысячи раз меньше массы астероида, рухнувшего на Землю около 65 миллионов лет назад и, согласно гипоте зам, погубившего динозавров. Если же учесть, что это вещество рассеялось по планете, то отыскать его очень трудно. Его могут выдать только некоторые изотопы, которые не встретишь на Земле, например, железо-60.

В 1999 году в пробах марганца, взятых со дна в южной части Тихого океана, близ острова Питкэрн, обнаружились именно изотопы железа-60. Период полураспада этого радиоактивного изотопа составляет полтора миллиона лет. Он образуется лишь при взрывах сверхновых звезд, причем в количестве, превосходящем массу нашей планеты.

Осенью 2004 года был проведен повторный, уточненный анализ. В образцах железомарганцевых конкреций, взятых со дна океана в трех тысячах километрах от прежнего места, вновь было найдено большое количество железа-60, что позволило уточнить дату чрезвычайного события, случившегося в космической окрестности Земли.

Расчеты показывают, что вещество сверхновой звезды может достичь Земли только в том случае, если взрыв произошел не далее чем в нескольких сотнях световых лет от нашей планеты. Иначе поток звездного вещества настолько замедлит свое движение, что, столкнувшись с солнечным ветром, будет отнесен в сторону от нее.

Судя по количеству изотопов, обнаруженных в пробах, взрыв произошел примерно в ста световых годах от Земли, и случился он около 2,8 миллионов лет назад. В ту пору эта сверхновая сияла в сотни раз ярче полной Луны. Впрочем, выяснить, где она находилась, не удастся. За минувшие миллионы лет нейтронная звезда, оставшаяся на месте взрыва, очевидно, удалилась на тысячу с лишним световых лет от Солнца, а сброшенная ею газовая оболочка разредилась до такой степени, что заметить ее уже нельзя.

Данное открытие стало одним из важных достижений «астрономической археологии», в задачу которой входит, как можно догадаться, изучение океанических осадков в поисках следов давних взрывов сверхновых. «Телескопами» археологов могут служить не только изотопы железа-60, но и гафний-182 и плутоний-244.

В 2002 году звезда V838 Monocerotis стала светиться в 600 тысяч раз ярче нашего Солнца

Человек — умелый, звезда — сверхновая