Астрофізик Чарльз Вонг, схоже, близький до остаточної розгадки таємниці вибуху наднових. Досі не було зрозуміло, який саме процес, що відбувається на рівні елементарних частинок, що викликає це барвисте і небезпечне явище природи. Вчений переконаний, що весь "великий бадабум" відбувається із-за появи скалярної частинки, схожої на бозон Хіггса.

Слід зауважити, що процеси, які називають вибухом наднової зірки у Всесвіті відбуваються не те, щоб дуже рідко. За даними астрофізиків, в середньому в усіх галактиках вибухає одна наднова в рік. Вважається, що ці вибухи можна розділити на дві категорії: наднові I і, відповідно, II типів.

Механізми цих процесів різні, та й причини - теж.

Вибух наднових і типу відбувається у зірок, що належать до класу білих карликів, які, м'яко кажучи, зовсім не дотримувалися дієти. Зазвичай вони зустрічаються в подвійних системах, і починають "товстіти" з-за того, що активно заковтують масу свого партнера. В результаті в якийсь момент їх маса підходить близько до межі Чандрасекара (1,4 сонячних маси), після чого починається стрімке збільшення щільності і температури зірки.

При досягненні ж температурою значення 3·108 K починається термоядерна реакція вуглецево-кисневої суміші, яка знаходиться в ядрі світила. В результаті від центру до зовнішніх шарів йде поширення фронту горіння, залишаючи за собою продукти цього процесу, тобто ядра атомів металів групи заліза. Це ще більше посилює термоядерний процес (так як температура продовжує підвищуватися), і в кінці кінців зірка накопичує достатньо енергії для скидання своєї оболонки. Що і відбувається на завершальній стадії під докірливі погляди сусідніх зірок і захоплені крики астрофізиків з третьої планети біля одного далекого жовтого карлика.

А ось вибухи іншого типу куди більш цікаві - їх викликає надлишок ядер важких елементів в ядрі світила. Це призводить до підвищення температури і посилення стиснення центру зірки. Зрештою в якийсь момент з-за тиску в ньому запускаються реакції нейтронизации, тобто цілком звичайні і нормальні, з вигляду протони починають ганятися за електронами (які ні в чому не винні), пожирати їх і перетворюватися в нейтрони (мабуть, для того, щоб приховати сліди злочину).

Подібне ненормальну поведінку частинок викликає швидку втрату енергії - її відразу ж забирають з'явилися при цьому неподобстві нейтрино. Ну, а раз енергії мало, то ядро зірки починає охолоджуватися, не перестаючи при цьому стискатися. Два цих процеси, що йдуть паралельно, викликають появу зони розрідженого речовини між центром зірки і її оболонкою. У підсумку остання спрямовується до ядра (просто падає на нього, так як її вже ніщо не утримує).

Однак ядро зірки, обурений подібним зверненням зі своєю дорогоцінною персоною, відкидає геть обнаглевшую оболонку. Цей процес призводить до виникнення поширюється назовні ударної хвилі, що ініціює термоядерні реакції. При цьому виділяється енергія, достатня для скидання оболонки наднових з великою швидкістю. Що, власне кажучи, і відбувається - вкрай перелякана настільки неввічливим зверненням оболонка скидається, мнучи і припікаючи знаходяться поруч планети, а задоволене ядро швиденько змінює "імідж", стаючи нейтронної зіркою або чорною дірою.

Подібний вибух наднової є найпоширенішим явищем подібного роду у Всесвіті (до речі, наше Сонце коли-небудь закінчить свої дні саме подібним чином). Не дивно, що астрофізики вже Великого Гончого Пса з'їли на моделюванні цього процесу з метою з'ясування його точних механізмів. Тим не менш, дещо в таких моделях залишається неясним. Наприклад, яка подія служить точковим механізмом запуску вибуху - тобто вчені не знають, що саме виступає в ролі тієї самої соломинки, якій з відомих причин бояться всі верблюди світу.

Раніше вважалося, що в ядрах масивних зірок термоядерні реакції після вигоряння всього водню переходять на гелій-гелієвий цикл, а потім - і на ті, в результаті яких народжуються ядра більш важких елементів, аж до злиття ядер заліза і нікелю. Саме з цього процесу ядро світила отримувало достатньо енергії для того, щоб добряче штовхнути зовсім вже придавившую його оболонку. Однак потім з'ясувалося, що ні одне моделювання, на яких би суперкомп'ютерах його не проводили, не може забезпечити центр зірки необхідною кількістю енергії. Всі розрахунки показували, що стрибок тиску, що викликає вибух зірок, повинен затухати на відстані буквально в 300 кілометрів від свого центру, і причому задовго до того, як зірка буде зруйнована, - тобто ніякого вибуху, власне кажучи, не буде.

У той же час, відповідно до того, що постійно спостерігають астрономи, вибух наднової - це миттєве явище. Однак, хоч очі вчених з цим згодні, але ось розрахунки висловлюють рішучий протест - для того, щоб таке було можливо, необхідний надзвичайно потужний викид енергії. Але звідки вона візьметься у таких кількостях, адже термоядерні реакції не в силах надати світило стільки?

Втім, ті ж розрахунки все-таки дали одну підказку. Якщо хоча б один відсоток від енергії нейтрино, що виділяються в центрі наднової, може бути поглинений електронами з речовини зірки, то вибух станеться. Однак жодна модель не могла пояснити, яким чином ця енергія буде перенесена від нейтрино до електрону. Цей спосіб не відомий ні з теорії, ні з експериментів. Таким чином загадка все-таки залишилася нерозгаданою, хоча астрофізики і підібралися до отгадке зовсім близько.

І ось нещодавно вчений з Абердинського університету (Шотландія) Чарльз Вонг висунув гіпотезу про те, що це перенесення може здійснюватися невідомої поки часткою, яка має певну схожість з бозоном Хіггса. Астрофізик надійшов дуже просто: він змоделював на комп'ютері поведінку частинок у момент відштовхування оболонки. І ці розрахунки показали, що цілком можливо виникнення деякого скалярного гравітаційного поля (тобто такого поля, яке викликається бозоном), причому воно з'являється саме в той момент, коли здійснюється передача енергії від нейтрино до електрону.

Після цього автор спробував уявити частинку, відповідальну за виникнення даного поля, і виявив, що її характеристики дуже нагадують такі бозона Хіггса. Що ж, її виникнення в киплячих надрах зоряного ядра цілком можливо, адже такі бозони народжуються при зіткненнях частинок з високими енергіями, подібні процеси при вибуху наднових, звичайно ж відбуваються. Хоча сказати точно, що це за частинка така, р-н Вонг поки не може. Її характеристики, без сумніву, схожі з параметрами бозону Хіггса, але і відмінності теж є.

Так що поки автор дуже обережний і зовсім не поспішає робити сенсаційні заяви. "Моя теорія полягає в тому, що скалярна частка - за типом одна з найбільш елементарних у Всесвіті, схожа з бозоном Хіггса, задіяна у процесах, що відбуваються всередині таких зірок (тобто наднових II типу. - Ред.), і відповідальна за ту саму додаткову енергію, що викликає вибух наднової", - говорить професор Вонг. Ну, а хиггсовский це бозон або ще чийсь, повинні показати подальші спостереження, експерименти і моделювання.

Слід зауважити, що спроба зрозуміти, що саме викликає вибухи наднових, зовсім не є суто теоретичною проблемою, хвилюючою лише астрофізиків. Справа в тому, що багато досліджень, у тому числі експериментальні, показали прямий вплив цих начебто зовсім далеких подій на зміни земного клімату. Так, космічні промені, породжувані вибухами щодо близьких до нас наднових, провокують утворення в земній атмосфері хмар і сприяють меншому нагріву поверхні нашої планети. Тобто подібний вибух може добряче заморозити населення нашої планети.

Тому професор Вонг абсолютно правий, кажучи про те, що "ми не в змозі контролювати вибухи зірок, але якщо ми зрозуміємо сам процес, то потенційно зможемо краще прогнозувати, коли і де відбудеться вибух, і в підсумку робити передбачення про те, як земний клімат зміниться в прийдешні десятиліття". Але для того, щоб навчитися робити подібні прогнози, потрібно просто зрозуміти, що за маленька частинка запускає цей процес, від якого залежать долі багатьох гігантів...