КУЗНЕЦОВ А. И., КУЗНЕЦОВ А. Р.
В нашей Галактике около половины всех звезд принадлежит к двойным системам. Двойные звезды - это две, иногда три и более - кратные звезды, расположенные на небольшом расстоянии друг от друга. Они вращаются по эллиптическим или круговым орбитам вокруг некоторой точки, лежащей между ними и называемой центром гравитации этих звезд.
Среди двойных звезд различают физические и оптические пары. Физические пары близко расположены в пространстве. Принято считать, что они связаны силами тяготения и вращаются около общего центра тяжести. Оптические пары – это далеко расположенные одна позади друга звезды, при данном ракурсе наблюдающиеся на небесной сфере вблизи друг друга. Такие пары не представляют особого интереса в астрономии.
До настоящего времени нет единого мнение о природе происхождения двойных, тройных и кратных звёзд. Большое количество предложенных гипотез было опровергнуто в результате теоретических и практических исследований с использованием последних достижений науки. Единое мнение, к которому пришло большинство ученых – это то, что система кратных или двойных звезд с общим центром образовалась в одно и тоже время, т.е. они имеют одинаковый возраст. Принято считать, что эти звезды, связаны между собой силами тяготения. Чем больше расстояние между звездами, тем дольше их движение по орбитам.
Согласно существующей теории, как и одинарные звезды, двойные системы образуются под влиянием гравитационных сил из газопылевого облака. В современной астрономии существует три наиболее популярных теории образования двойных звезд. Первая из них связывает образование двойных систем с разделением на раннем этапе общего ядра протооблака, которое послужило материалом для возникновения двойной системы. Вторая теория связана с фрагментацией протозвездного диска, в результате чего могут появиться не только двойные, но и многократные системы звезд. Происходит фрагментация протозвездного диска на более позднем этапе, чем фрагментация ядра. Последняя теория гласит, что образование двойных звезд возможно путем динамических физико-химических процессов внутри протооблака, которое служит материалом для образования звезд.
Физически двойные звезды можно разделить на два класса [1]:
- звёзды, между которыми обмен масс невозможен в принципе - разделённые двойные системы;
- звёзды, между которыми идёт, будет идти или шёл обмен массами - тесные двойные системы.
Их в свою очередь можно разделить на:
- полуразделённые, где только одна звезда заполняет свою полость Роша;
- контактные, где обе звезды заполняют свои полости Роша.
Наибольший интерес представляют тесные двойные звезды, находящиеся друг от друга на расстоянии соизмеримом с их радиусами. Согласно результатам наблюдений, они имеют слегка вытянутую форму. Это принято объяснять их взаимным тяготением. В результате этого происходит вытягивание каждой из них в направлении друг к другу. Со временем они принимают форму груши. Вокруг этих двух звезд создается область в виде соприкасающихся двух грушевидных фигур, называемых полостями Роша.
Они соприкасаются в одной точке, расположенной на линии, соединяющей центры звезд. Считается, что силы тяготения звезд в ней отсутствуют, т.к. у каждой из них они направлены в противоположные стороны. Если тяготение сильное, то наступает критический момент, когда вещество начинает перетекать с одной звезды на другую. Это приводит к взрывам новых и сверхновых звезд.
Непонятно: это какой-то неизвестный закон или пародия на закон всемирного тяготения. Силы взаимного тяготения по Ньютону направлены не в разные стороны, а навстречу друг другу. Каждая звезда (тело) сама не обладает силой, а испытывает воздействие со стороны другой звезды (тела). Кроме того, удельные величины этих сил отличаются, так как звезды имеют разную массу. Точка соприкосновения чисто условное понятие и не какими специфическими свойствами не обладает.
По нашему мнению, наличие точки соприкосновения полостей Роша, в которой отсутствуют силы тяготения – абсурд, позволяющий безграмотно оперировать законами физики в своих интересах. Согласно существующему определению: «Точки Лагра;нжа, точки либра;ции или L-точки - точки в системе из двух массивных тел, в которых третье тело с пренебрежимо малой массой, не испытывающее воздействия никаких других сил, кроме гравитационных со стороны двух первых тел, может оставаться неподвижным относительно этих тел» [2]. Вся эта теория придумана для объяснения результатов вычислений, полученных математиками по формулам, реальность которых вызывает сомнение. Она не имеет никакого отношения к физике.
Если бы система состояла из двух отдельных звезд, то под действием сил взаимного тяготения они бы приближались друг к другу, а не изменяли свои формы. Согласно закона Ньютона сила тяготения действует по линии, соединяющей центры тяжести этих тел. Учитывая, что все космические тела, в том числе и звезды, постоянно находятся в непрерывном движении, как по орбите, так и вокруг собственной оси, то однобокое вытягивание этих тел в каком-то одном месте исключается. Изменение формы тел может наблюдаться только равномерно по всей окружности. Однобокое изменение формы отсутствует даже у тел, постоянно расположенных, в процессе вращения, друг к другу одной и той же стороной (Земля – Луна). В научных кругах такое явление принято называть синхронным вращением или приливным захватом.
Нами предложена гипотеза извержения вулканов и наличия суперзвезд (ГИВиНС) [3, с. 195]. Суть этой гипотезы состоит в том, что звезды - не небесные тела в виде газового шара, а жерла вулканов, заполненные светящимся звездным веществом (плазмой). Они располагаются на твердой, аналогичной по составу планетам земной группы, поверхности (оболочке) полых гигантских суперзвезд сферической формы и связаны каналами с их внутренней частью, содержание которой аналогично существующему составу звезд. Суперзвезды вращается, как по орбитам, так и вокруг собственной оси.
Существующие звезды – это жерла действующих вулканов. На поверхности одной такой суперзвезды может находиться большое количество вулканов (звезд), имеющих различные размеры и формы. Ориентировочные расчеты показали, что диаметр суперзвезды, на которой находится Солнце, в 3077 раз превышает его диаметр [4, c. 13]. Учитывая, что возраст Солнца исчисляется только в 4,5 млрд. лет, можно утверждать, что это не предел. Суперзвезды можно отнести к космическим телам, образование которых происходило в условиях большого количества исходного материала и малой конкуренции зародышей их образования.
При наблюдении гигантских суперзвезд с большого расстояния, они аналогичны галактикам.
Этим объясняется наличие большого количества двойных и кратных физических звезд. Поскольку они располагаются на одной твердой поверхности, то понятным становится наличие у них общего центра вращения по круговым орбитам. Наличие эллиптических орбит для таких звезд нереально, а имеющиеся данные можно объяснить оптическим обманом, вследствие их наблюдения под углом к плоскости их вращения.
Состав звездного вещества внутри суперзвезды для всех звезд, расположенных на ее поверхности одинаков. Этим объясняется утверждение ученых, что система кратных или двойных звезд с общим центром образовалась в одно и тоже время, хотя фактически оно может существенно различаться.
Основной характеристикой звезды, определяющей весь ее эволюционный путь, является масса. Чем она больше, тем быстрее эволюционирует звезда, тем быстрее в ее недрах выгорает водород, и она переходит в стадию красных гигантов и сверхгигантов. Однако в 1951 г. советские ученые П. П. Паренаго и А. Г. Масевич обратили внимание на то, что у тесных двойных систем компонента с большей светимостью, как правило, обладает меньшей массой.
Этот известный в звездной астрономии результат получил название «парадокс Алголя», по имени знаменитой затменной звездной пары, где этот парадокс явно выражен [5].
С нашей точки зрения, при одинаковом внутреннем давлении внутри суперзвезды, у звезды меньшего диаметра температура поверхности будет больше. Это объясняется тем, что извергающийся по стенам жерла и с поверхности высокотемпературный звездный газ будет способствовать большему перемешиванию звездного вещества на поверхности и увеличению ее температуры, а, следовательно, и большей ее светимости. Поскольку температура в жерле меньшего диаметра выше, то расплавление перегородки в нем будет идти с большей скоростью, т.е. оно будет иметь более вытянутую форму в сторону жерла (звезды) большего диаметра. Создается видимость выброса вещества маленькой звездой в сторону большой звезды.
Принято считать, что если внешние слои звезд выходят за пределы внутренней полости Роша, то, растекаясь вдоль эквипотенциальных поверхностей, газ может, во-первых, перетекать от одной звезды к другой, а, во-вторых, образовать оболочку, охватывающую обе звезды. Классическим примером такой системы является звезда ; Лиры, спектральные наблюдения которой позволяют обнаружить как общую оболочку тесной двойной, так и газовый поток от спутника к главной звезде [1].
По нашему мнению, существующее определение [6, с. 265] для земных вулканов: «Кратер – чашеобразное или воронкообразное углубление на вершине или склонах вулканов; на дне его располагается одно или несколько жерл, через которые происходит поступление продуктов извержения», полностью распространяется на космические звезды.
Образованием общей оболочки тесной двойной, вызвана трудность наблюдения физических тесных двойных и кратных звезд (жерл), расположенных как бы внутри такого кратера. Именно этим объясняется различие вращения экзопланет вокруг систем двойных звезд. Как известно, одни из этих планет вращаются вокруг только одного компаньона двойной звездной системы, а орбита других (с общей оболочкой) огибает сразу оба ее компонента.
«Захват» (поглощение) одной звезды другой для таких систем происходит по следующей схеме. Образование жерл двойных и кратных звезд происходит за счет разрушения корки суперзвезды под действием сил внутреннего давления, действующих радиально, в направлении от центра к поверхности. При этом наиболее реально, что перегородки будут иметь форму расширяющегося к поверхности клина.
Вследствие непрерывного воздействия высоких температур с обеих сторон перегородки, она постепенно начинает расплавляться. При этом жерла приобретают вытянутую форму по направлению друг к другу, т.е. образуют полости Роша. На поверхности, из-за более низких температур и большей толщины перегородки процесс расплавления перемычки протекает медленнее, чем в глубине (зоне более высоких температур и меньшей толщины перегородки).
Происходит постепенное уменьшение размеров перегородки по толщине и высоте. При достижении критического размера перемычки из-за непрерывного движения поверхностного слоя звезды происходит слияние отверстий жерл. Начинается, так условно называемый, переток звездного вещества от одной звезды к другой.
В определенный момент, под действием высокого давления во внутренней полости суперзвезды, остаток перемычки разрушается и словно пробка из бутылки выбрасывается к верху от поверхности. Это сопровождается мощным взрывом и сильной вспышкой, с выбросом твердых ее остатков и потока раскаленных, пылевидных и газообразных частиц. При этом происходит объединение двух звезд (жерл) в одну, имеющую больший диаметр. У ученых это явление известно, как взрыв (рождение) сверхновой звезды.
Плотное облако частиц перегородки, пыли и газа надолго закрывает образующуюся сверхновую звезду от наблюдателей создавая иллюзию ее исчезновения при взрыве. Учитывая большие размеры облака и высокую температуру частиц, его образующих, оно долгое время наблюдается в виде светящейся туманности и служит основой для образований новой или эволюции существующей здесь планетной системы. Это может сопровождаться изменением количества ранее существующих планет, углов наклона осей их вращения, диаметров орбит и их расстояния от образующейся звезды.
Эта гипотеза выглядит более правдоподобной по сравнению с существующей теорией гравитационного коллапса и образования белого карлика или черной дыры при взрыве сверхновой. В этом случае непонятно, откуда берется пыль при взрыве газового шара (звезды) и образуется такая мощная вспышка, если звезда растратила почти полностью запасы своей энергии (водорода).
Учитывая колоссальные размеры суперзвезд и большое количество расположенных на них вулканов (звезд), можно предположить, что это они образуют шаровые звездные скопления. Подтверждением этому является то, что звезды в них находятся на относительно небольшом расстоянии друг от друга, а также почему все звезды в шаровых скоплениях старые и имеют примерно одинаковый возраст. Среди них отсутствуют молодые голубые звезды. Основную их массу составляют желтоватые или рыжеватые.
Таким образом, предлагаемая гипотеза позволяет аргументированно объяснить природу, структуру и свойства двойных и кратных звезд, образование полостей Роша и перетекание звездного вещества с одной звезды на другую.
ЛИТЕРАТУРА
1 Засов А. В., Постнов К. А. Общая астрофизика. - Фрязино: ВЕК 2, 2006. - С. 208-223. - 398 с.]
2 Точки Лагранжа. [Электронный ресурс] – URL: https://ru.wikipedia.org/wiki [дата обращения 02.06.2021].
3 Кузнецов А. И. Общая теория относительности А. Эйнштейна и новые гипотезы // Материалы Международной научно-практической конференции «Х Торайгыровские чтения», посвященной 125-летию С. Торайгырова. – Павлодар, 2018. – Т. 4. – С. 194 – 198.
4 Кузнецов А. И. Смена активности и магнитных полюсов солнца. //Материалы Международной научно-практической конференции «ХI Торайгыровские чтения», – Павлодар, 2019. – Т. 4. – С. 9 – 16.
5 Шкловский И. С. Звезды: их рождение, жизнь и смерть. - 3-е изд., перераб. - М.: Наука, Главная редакция физико-математической литературы, 1984, 384 с.
6 Словарь иностранных слов. – М.: Русский язык. 1990.