11
этими элементами в промежутке между образованиями более
молодого и более старого населений звезд. Такое безошибочное
доказательство производства тяжелых элементов звездами в ходе
эволюции Галактики устраняет необходимость в дозвездном механизме
образования элементов; требовалось только найти пути
преодоления барьера «массового числа 4» при построении теории
синтеза элементов в звездах. Преодоление этого барьера стало третьим
[после расчетов Ферми и Туркевича и работы Шварцшильдов] и
решающим результатом, последовавшим за работой Альфера.
Мартин Шварцшильд поставил эту задачу перед молодым
физиком-ядерщиком Эдом Салпитером. Последний приступил к
работе, используя гораздо более широкий диапазон вероятных условий
для звездных недр, чем тот, который допускал Бете в своем
более раннем исследовании. Салпитер вскоре обнаружил. (Е. Е. SaU
peter: Astrophys. J., 1952, 115, 326), что ядра, 8Ве, хотя и
являются неустойчивыми, могут существовать в горячих и плотных
центральных районах красных гигантов в достаточном количестве,
чтобы предоставить собой подходящий материал для производства
ядер 12С при добавлении ядер 4Не.
После наблюдательной поддержки и теоретического открытия
пути обхода через барьер «массового числа 4» идея «звездного»
происхождения элементов, казалось, полностью восторжествовала.
Фред Хойл отвергал все теории дозвездного образования
элементов как «требовавшие такого состояния Метагалактики, в
пользу которого у нас нет никаких доказательств». И это все
относилось к теории Альфера и Гамова!
«Если кривая проста, —
говорил Гамов (G. Gamov: Phys.
Today, 1950, 3, № 8, 16),— то и ее объяснение должно быть
простым». Однако кривая, касающаяся данных о содержании элементов
(см. рис. 2), оказалась не столь уж простой. Бербиджи, Фаулер и
12
Хойл (Е. М. Burbidge, G. R. Burbidge, W. A. Fowler, F. Hoyle: Rev.
Mod. Phys., 1957, 29, 547) предложили не менее семи различных
процессов для объяснения этих данных и оставили место еще для
восьмого процесса, который должен был заполнить оставшиеся
небольшие пробелы в их теории.
По иронии судьбы сам Фред Хойл и обнаружил расхождение
[теории с наблюдениями], которое нельзя было устранить в схеме
«звездного» образования элементов. Оно касалось наиболее
понятного из всех остальных процессов —
образования гелия из
водорода. Хотя ядерное горение водорода, превращающегося в гелий,
обеспечивает Солнце и другие звезды необходимой энергией и
готовыми блоками для «строительства» тяжелых элементов, Хойл
пришел к выводу, что около 90% гелия, обнаруженного в звездах,
должно было сформироваться еще до рождения Галактики.
В своей основе этот вывод опирается на следующий
энергетический аргумент: общее количество энергии, высвобождаемое в
звездах при образовании всего наблюдаемого гелия, примерно в
10 раз превышает количество энергии излучения, испущенного
галактиками с момента их образования. Следовательно, «трудно
рассчитывать на то, что весь гелий был образован в обычных
звездах» (F. Hoyle, R. J. Taylor: Nature, 1964, 203, 1108). Вместо
этого внимание ученых вновь привлекло образование гелия на