ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Эволюция элементов во вселенной Вспышки Сверхновых звезд — источник космических лучей из "Образование химических элементов в космических телах" Первая гипотеза о происхождении космических луг чей была высказана Р. Милликеном еще в то врем когда общепринятым было представление об их аналогии с электромагнитным излучением. Милликен предположил, что космические лучи образуются в реакциях синтеза ядер гелия из четырех протонов в космическом пространстве. После установления природы космических лучей эта гипотеза была отвергнута. Взамен ее предлагались другие гипотезы, но только теория, развиваемая в последние годы советскими физиками В. Л. Гинзбургом и И. С. Шкловским, представляет существенный интерес. Согласно этой теории, космические лучи образуются в основном при вспышках Сверхновых звезд. Известно, что при этих вспышках из оболочек красных гигантов выбрасывается огромное количество атомных ядер. Их число предполагается равным около 10 частиц на одну вспышку. [c.142] Сверхновые звезды и туманности, остающиеся на месте вспышки, и являются источниками космических лучей в течение очень длительного времени. Это обусловлено тем, что образовавшиеся туманности имеют магнитные поля. Магнитное поле обнаружили в Крабовидной туманности. Выброшенные со скоростью в несколько тысяч километров в секунду атомные ядра ускоряются в магнитном поле туманности до больших энергий. Расчеты показывают, например, что в условиях Крабовидной туманности однозаряженные частицы могут ускоряться до энергий свыше 3 10 эв. [c.142] Часть быстрых частиц покидает туманность и может получить дальнейшее ускорение при движении в магнитном поле Галактики или при прохождении через атмосферы магнито-переменных звезд, о которых мы уже упоминали. Сейчас высказывается предположение, что частицы с наибольшими энергиями (10 эв) ускоряются в межгалактическом пространстве. Известную долю в космическом излучении, которое достигает атмосферы Земли, составляет корпускулярное излучение Солнца, особенно в период интенсивного протекания ядерных процессов на его поверхности. Мы приводили данные, показывающие, что во время вспышек на Солнце интенсивность космических лучей на Земле значительно увеличивается. [c.143] Рассмотрим теперь вопрос о том, изменяется ли химический состав космических лучей во время их путешествия в галактическом пространстве. В настоящее время с помощью гигантских установок удается ускорять протоны до энергий, близких к средней энергии космических лучей. Получены сведения о характере ядерных реакций, протекающих при взаимодействии протонов таких энергий с атомами различных химических элементов. По существу в лабораторных условиях мы моделируем ядерные процессы, которые протекают при взаимодействии космических лучей с атомами межзвездного газа, пыли, туманностей, метеоритов и планет. [c.143] Полученные в опытах на гигантских ускорителях сведения о характере и вероятности описанных выше процессов дают возможность понять природу взаимодействия космических лучей с атомами элементов всех космических тел, которые встречаются на их пути при блуждании в мировом пространстве. Двигаясь по искривленным и запутанным траекториям, частицы космических лучей проходят большие расстояния. Хотя плотность межзвездного газа и пыл в общем невелика, но при длительном движении в них появляется заметная вероятность столкновения частиц космических лучей с ядрами межзвездного вещества. При столкновении с ядрами водорода, которые имеют наибольшую распространенность в этом веществе, образуются в основном пи-мезоны, а более тяжелые ядра расщепляются с образованием ядер самых легких элементов — лития, бериллия и бора. Поэтому становятся понятными аномально высокие содержания этих элементов, наблюдаемые в космических лучах. Мы уже указывали, что литий, бериллий и бор почти полностью выгорают в термоядерных реакциях, протекающих в недрах звезд. Вследствие этого в конце активной жизни звезды содержание этих элементов в ее веществе очень мало. [c.144] Следовательно, во время блуждания космических лучей в межгалактическом пространстве их химический состав меняется. Постепенно увеличивается -содержание изотопов легких элементов за счет расщепления более тяжелых. [c.144] Вернуться к основной статье