Текст книги "Мир вокруг нас"

Автор книги: Этэрнус

сообщить о нарушении

Текущая страница: 18 (всего у книги 22 страниц)

О геометрии сильных (глюонных) полей

Кванты глюонных полей, глюоны – не существуют в свободном виде, и их существование известно лишь из теоретических данных и косвенных наблюдений. Согласно последним, глюоны – предстают как имеющие многие свойства, такие же как у фотонов: глюоны, как и фотоны, являются бозонами (= частицами с целым спином), причём имеют тот же спин 1, всегда движутся со скоростью света = не имеют массы покоя, и т. о. должны иметь две проекции спина на направление движения: +1 и –1 (без 0), и лишены электрического заряда (электронейтральны). Наглядное строение глюона, поэтому, может быть схоже с фотоном.

Однако ряд свойств отличают глюон от фотона: так, глюон – выполняет функцию кванта, при испускании или поглощении которого, меняется «цвет» частицы, но все остальные свойства (кроме спина) – остаются нетронутыми. Также, как уже было сказано, глюон, в отличие от фотона, не может существовать в свободном виде. Возможное наглядное строение глюона, объясняющее в т. ч. способность его изменять «цвет» кварка – см. на рис. 250. Также, такой глюон – способен препятствовать размыканию движения, при отдалении кварков друг от друга, см. рис. 251.

Рис. 250

Рис. 251

Наличие в глюоне электрических осей, но отсутствие замкнутого движения на «полюсе» – делает частицу неполноценной, приближая его строение к строению кварков, и объясняет невозможность существования глюона в свободном виде. Это также объясняет упоминавшийся рост энергии глюонного поля с расстоянием, т. к. при большем отдалении кварков друг от друга, необходимо больше глюонов, чтобы предотвратить размыкание движения в частице.

Как с т. зр. ненаглядных (= неклассических), так и наглядных (= постнеклассических) представлений, можно ожидать наличие 9-и типов глюонов, т. е. разных сочетаний «цвета» и антицвета, см. табл. 67 и рис. 252. Закон сохранения «цветового» заряда, однако – не запрещает трём состояниям с одинаковым «цветом» и антицветом, переходить друг в друга, т. о. возникает их смешивание, переводящее эти, исходные состояния – в три суперпозиции, см. рис. 253. Из трёх суперпозиций на рис., последняя – скомпенсирована по всем трём «цветам», и т. о., как известно, не может переносить «цветовое» взаимодействие. В итоге, вместо 9-и ожидаемых глюонов – остаётся 8 глюонов, показанных на рис. 254.

Таблица 67 ^{[62] , [63]}

9 возможных комбинаций «цвета» и антицвета, = ожидаемые глюоны

Рис. 252. Глюоны, наглядно

Рис. 253 ^[64] (примечание: вверху – исходные состояния, внизу – суперпозиции)

Рис. 254 ^[64]. 8 известных глюонов

Глюоны – естественным образом, продолжают ряд, объединяющий фотон и Z⁰– и W-бозоны, представляя частицы, с т. зр. наглядного строения, родственные им, см. рис. 255. Т. о. электрослабое и сильное поля – можно увидеть единым образом = объединить (хотя при обычных энергиях, т. е. в современном окружающем Мире – они, естественно, обладают различающимися свойствами, но как видно, имеют единую суть).

Рис. 255

Итак, мы рассмотрели, в целом, геометрию глюонных (а чуть ранее – электрослабых) полей, в связи с рассмотрением термоядерных реакций в звёздах. К разбору последних, и уровня вещества планет и звёзд в целом, и возвращаемся далее:

CNO-цикл

В звёздах с достаточно высокой массой (более 1,5 масс Солнца), реакции горения водорода могут начинаться уже преимущественно не с реакции слабого взаимодействия, а с реакции сильного (с участием электромагнитного, в виде испускания гамма-кванта) взаимодействия: слияния протона с ядрами элементов C, N, O и (в меньшей степени) F, имеющихся в звезде в виде примесей. Температура в недрах таких звёзд – оказывается достаточно высока для эффективного преодоления отталкивания протона и таких тяжёлых ядер, содержащих много протонов, см. рис. 256.

Рис. 256 ^[65],[66]. Реакции горения водорода в CNO-цикле

После реакции присоединения протона более тяжёлым ядром, происходит, опять же, реакция слабого взаимодействия (b⁺ распад, т. е. вылет W⁺ бозона, далее распадающегося на позитрон и нейтрино), превращающая протон в нейтрон (необходимый для дальнейшего построения ядер), см. рис. 256. Но в данном случае, реакция слабого распада легко осуществима, т. к. не требует образования дипротона, как в менее массивных звёздах.

Дальнейшие реакции – приводят к образованию, в конечном итоге, выгодных альфа-частиц (как и в случае протон-протонной (слабой) цепочки), при этом, ядра C, N, O, F – восстанавливаются, см. рис. 256. Из того, что ядра C, N, O, F не расходуются, являясь т. о. катализаторами реакций горения водорода, совокупность реакций с их участием – и получила название CNO-цикла (как последовательность реакций, замкнутая на себя). (Заметим, что само явление катализа – встречается и на других уровнях вещества, например, в химических реакциях).

Исходные, промежуточные и конечные ядра (изотопы) в этих реакциях (а также вылетающие, в процессе, частицы (нейтрино и позитрон, и фотон)), в наглядном виде – уже рассматривались ранее, поэтому не будем на том подробно останавливаться.

Далее:

Звёздная эволюция

Рассмотрим жизненный путь звёзд, т. е. изменения, происходящие со звёздами, с течением времени. Наблюдениям – доступны звёзды на разных этапах эволюции, что отражается на разнообразии их свойств.

Началу звёздной эволюции предшествуют процессы рождения звезды (формирования её из межзвёздного газового / газо-пылевого облака). Эти процессы – неотделимы от возникновения объектов более высокого уровня вещества – планетных (и звёздных) систем, поэтому будут рассматриваться позже.

Рождение звезды – это время, когда объект отделяется от остальной газовой или газо-пылевой туманности, и обретает гидростатическое равновесие, свойственное уровню вещества планет и звёзд. Для этого – необходим достаточно сильный источник внутренней энергии, т. е. термоядерные реакции. Реакции горения дейтерия, начинающиеся первыми, согласно расчётам – уже способны вызвать остановку (или замедление) гравитационного сжатия [67], т. е. создают гидростатическое равновесие, а также способствуют отделению объекта от остальной туманности [68]; т. о. горение дейтерия может считаться временем рождения звезды.

Горение дейтерия, однако, относительно короткая стадия в эволюции звёзд (занимающая не более сотни миллионов лет, у наименее массивных звёзд (коричневых карликов), и менее, у более массивных звёзд [69]). После выгорания дейтерия, все звёзды (кроме коричневых карликов), сжимаются далее, пока, вследствие роста температуры в недрах, не начнутся реакции горения водорода. Вернее, сжатие звезды и рост температуры продолжаются ещё некоторое время и далее, до тех пор, пока реакции горения водорода не ускорятся и не достигнут достаточной интенсивности, чтобы компенсировать силу гравитации, стремящуюся сжать звезду. В массивных звёздах, эта интенсивность горения водорода (и температура в недрах) – устанавливаются на гораздо более высоком уровне, чем в менее массивных звёздах. Поэтому, массивные звёзды – живут гораздо меньше, чем лёгкие, и исчерпывают запас водорода в центральных областях (ядре) намного быстрее лёгких звёзд: Например, времена жизни звёзд с массами от нескольких до более сотни масс Солнца – исчисляются всего миллионами лет, в то время как маломассивные, т. н. красные карлики (= звёзды с массами 0,075–0,6 массы Солнца [70]) – могут существовать, примерно, от сотни миллиардов, до триллионов лет [71] [72].

Хотя горение водорода – самый продолжительный этап эволюции звёзд (кроме коричневых карликов), в течение которого (от миллионов до триллионов лет) звезда светит ровно и практически не меняется, но рано или поздно, звёзды сжигают свой запас водорода в центральных областях (ядре), и переходят к завершающим этапам эволюции, при которых наблюдаются значительные изменения.

Ни один из красных карликов – ещё не мог дойти до завершающих этапов эволюции, т. к. время жизни этих маломассивных звёзд – должно превышать время, прошедшее от Большого Взрыва (13,8 млрд лет). Не далеки от них и оранжевые, а также жёлтые карлики (в числе которых – Солнце, расчётное время жизни которого – составляет около 10 млрд лет, что также не далеко от времени, прошедшего от Большого Взрыва, и т. о. значительная часть жёлтых карликов (как и оранжевые (= более лёгкие) карлики) – тоже не могли пройти полный путь эволюции).

Звёзды же достигающие завершающих этапов эволюции, претерпевают следующие изменения:

Прекращение реакций горения водорода в ядре звезды, приводит к дальнейшему гравитационному сжатию, и повышению температуры в недрах. Истощение запасов водорода в ядре, и рост температуры в нём – приводят к возможности горения водорода на поверхности ядра (состоящего из ядер гелия), т. о. горение водорода не прекращается, а продолжается в т. н. слоевом водородном источнике.

Перемещение горения водорода из центра ближе к периферии звезды (в слоевой источник) – приводит к расширению ещё более периферических областей, и превращению звезды в красного гиганта [73]. Диаметр звезды в этой стадии, оказывается многократно превышающим исходный размер звезды.

В целом, в фазе красного гиганта, звезда разделяется на более плотное (чем ранее) ядро, и более разрежённую (и протяжённую) периферийную часть.

Гравитационное сжатие центральных областей, и повышение температуры в ядре – происходят до тех пор, пока температура не достигнет около 10⁸ K, необходимых для начала реакций горения гелия [74]. Рассмотрим это явление подробнее:

Горение гелия

Основные реакции горения гелия – это т. н. тройной альфа процесс, превращающий три альфа-частицы в ядро углерода 12, и дальнейшая реакция – слияние альфа-частицы с образовавшимся ядром ¹²C, дающая ядро кислорода-16. Тройной альфа процесс, как видно – служит начальной реакцией горения гелия в звёздах.

Тройной альфа процесс – состоит из двух реакций, см. рис. 257. В первой реакции, образуется крайне нестабильное, ядро бериллия-8, существование которого менее выгодно, чем даже пребывание альфа-частиц в свободном состоянии. Поэтому эта, первая реакция – идёт с поглощением энергии, а те ядра, что образуются – распадаются за ничтожное время (8,19×10^–17 сек). Ядро бериллия-8 необходимо для следующей реакции: присоединения ещё одной альфа-частицы этим ядром, с образованием стабильного, выгодного ядра углерода 12. Эта реакция – приводит к выделению значительной энергии (см. рис. 257).

Рис. 257 ^{[75],[76],[77]}. Реакции тройного альфа-процесса

С привлечением наглядных представлений о строении ядер, данные реакции выглядят следующим образом: Причина нестабильности (невыгодности) ядра бериллия-8 – уже рассматривалась ранее, и показана на рис. 258. Как видно из рис., невозможно сохранение целостности альфа-частицы, при её объединении с другой альфа-частицей, при образовании бериллия-8, в отличие от углерода-12. В ядре бериллия-8, могут существовать только дейтериевые кластеры, выгода которых невелика. И наоборот, из наглядной геометрии также усматривается стабильность (выгода) ядра ¹²C, т. к. оно состоит из выгодных, в т. ч. взаимно уравновешенных, альфа-кластеров, см. рис. 258.

Рис. 258

В целом, слияние трёх альфа-частиц в выгодное ядро углерода, вероятно, можно было бы вывести из наглядной геометрии, ещё до экспериментальных данных (и расчётов) о представленных реакциях, как и предположить невыгодность «двойного альфа процесса», исходя из наглядного строения бериллия-8.

Известно также, что реакция образования ядра углерода-12 имеет т. н. резонансный характер, т. к. энергия этой реакции (слияния ядра бериллия-8 и альфа-частицы) – близка к энергии одного из возбуждённых состояний ядра углерода-12, в котором, ядро ¹²C изначально и образуется, см. рис. 259. Это – должно значительно ускорять реакцию, позволяя ей эффективно протекать при значительно меньшей температуре, чем могло бы быть (без этого, содержание углерода в окружающем Мире – было бы значительно меньшим, чем наблюдается [77]). Вероятное наглядное представление этой реакции, с учётом её резонансного характера – см. на рис. 260. Возбуждённое состояние углерода-12 на рис., как видно – оказывается схоже с основным состоянием бериллия-8, которое близко к энергии (двух) свободных альфа-частиц, т. о. объясняя близость ¹²C* к энергии (трёх) свободных альфа-частиц, и показывая (объясняя) резонансный характер реакции слияния ядер ⁸Be и ⁴He наглядно. Также, в пользу такого строения ядра ¹²C в возбуждённом состоянии (спина 0) – свидетельствует схожее время жизни с ⁸Be (5,37×10^–17 сек [21] [8] и 8,19×10^–17 сек, соответственно). Далее, возбуждённое состояние ядра ¹²C – переходит в основное состояние.

Рис. 259 ^[78]. Базовое и возбуждённые состояния ядра ¹²C; энергия слияния ⁸Be + α (и 3α), МэВ

Рис. 260

Далее: После образования ядра углерода-12, как уже говорилось, открывается возможность для реакции слияния альфа-частицы с ядром ¹²C, с образованием ядра кислорода-16. В ядре ¹⁶O, как и углероде-12, как уже рассматривалось ранее, в отличие от бериллия-8, возможны гораздо более выгодные кластеры, чем дейтериевые, что объясняет стабильность и выгоду этого ядра.

Согласно расчётам [79], количество синтезируемых ядер кислорода, в процессе горения гелия – оказывается сравнимо с наработкой ядер углерода.

После появления ядер кислорода-16, открывается возможность и для реакции образования неона-20, а также реакций образования изотопов более тяжёлых элементов (также протекающие путём слияния с альфа-частицей). Однако, вероятности этих реакций – значительно уступают реакциям синтеза ядер углерода-12 и ¹⁶O (т. к. для образования более тяжёлых ядер, альфа-частице необходимо преодолевать всё большее электромагнитное отталкивание, что осуществляется с меньшей вероятностью, и требует более высоких температур = кинетических энергий (лишь малая доля ядер гелия обладает таковыми (т. е. достаточно высокими кинетическими энергиями), при температурах горения гелия)).

Заметим, что образование ядра неона-20 – не столь выгодно (даёт меньше энергии), чем кислорода-16, см. рис. 261. Причину меньшей выгоды образования неона-20 – можно усматривать, исходя из его структуры, а именно – из ближне-дальней симметрии, см. рис. 262. Аналогичный минимум выделяющейся энергии – наблюдается при образовании, аналогичного по строению, ядра аргона-36, см. рис. 263 и 264. На рис. также видно, что помимо аналогии структур ядер неона и аргона, ядро кремния – оказывается аналогом ядра углерода-12, и т. о. отличается, наоборот, повышенной выгодой своего образования. Аналогичное сравнение может быть проведено и для ядер кислорода и серы, энергия образования которых также схожа, причину чего можно наглядно видеть из сходства их структур (см. рис. 264).

Рис. 261 ^[78]. Реакции образования углерода-12, кислорода-16 и неона-20 в альфа процессе

Рис. 262

Рис. 263 ^[78],[18]. Альфа-процесс (от образования ⁸Be до ⁴⁰Ca)

Рис. 264

В целом, образование ядер элементов тяжелее кислорода (в альфа-процессе), при горении гелия – пренебрежимо мало [80] (но существенно в других процессах, о которых – позже).

Далее: После исчерпания запасов гелия в ядре звезды, горение гелия, как и в случае водорода – перемещается на поверхность ядра, с образованием слоевого гелиевого источника. Над ним – располагается, возникший ранее, водородный слоевой источник, однако включаться они могут только попеременно, т. к. горение в слоевом источнике гелия – приводит к расширению периферических областей звезды, и препятствует горению водорода. После истощения слоевого гелиевого источника, сжатие приводит к возгоранию заново водородного слоевого источника, который нарабатывает гелий для гелиевого слоя. В определённый момент, вновь вспыхивает гелиевый источник. (Подобные пульсации (циклы) – имеют типичный период от 10⁴ до >10⁵ лет [81]). В этой фазе эволюции звезды, благодаря низкой гравитации у поверхности и короткопериодичным пульсациям (= не связанным (прямо) с горением слоевых источников), и высокой светимости, происходит сброс значительной части массы с периферии звезды, с постепенным образованием газо-пылевой туманности вокруг звезды (которая, в дальнейшем, рассеивается).

Если звезда недостаточно массивна, то потеря массы – постепенно приводит к затуханию термоядерных реакций, а оставшееся вещество центральных областей сжимается до состояния белого карлика. Рассмотрим суть и строение этого объекта подробнее:

Белый карлик

Белый карлик – это объект уровня планет и звёзд, представляющий собой состояние звезды, на последнем этапе её эволюции. На этом этапе, термоядерные реакции в звезде уже прекратились (вследствие потери значительной части массы), что позволяет называть белые карлики также постзвёздными объектами (или остатками погибших звёзд).

Известные белые карлики (в числе тысяч [82]) – имеют массы от 0,17 ^[83] до 1,33 масс Солнца [84]. Размеры же белого карлика, как известно, сравнимы с диаметром планеты (в т. ч. Земли), причём, чем больше масса – тем меньше диаметр (170 000 ^[83] – 10 000 км [85], наиболее частое (среднее) значение – около 15 000 км [86] [87]; для сравнения, диаметр Земли – 12 750 км). Т. о., белые карлики, имея высокую массу при столь малом размере, обладают высокой плотностью вещества и большой напряжённостью гравитационного поля. Гравитационному сжатию этих объектов препятствует лишь давление т. н. вырожденного электронного газа, что было выяснено ещё на неклассическом этапе.

Вырожденный электронный газ – состоит из электронов, расстояния между которыми, из-за высокой плотности вещества, стали сравнимы с длиной волны де Бройля электрона. Объём, требуемый для электрона – определяется взаимодействием электрона как волны, с окружающими волнами, а т. к. все элементарные частицы, с которыми может взаимодействовать электрон, в окружающем Мире, являются волнами, этот минимальный объём оказывается конечным (несмотря на безграничность размера элементарных частиц (и их полей)).

В качестве примера-аналогии, можно представить следующее: при попытке сближения солитонов в обычных кристаллах, одинаковые солитоны-дислокации – не должны сливаться в один солитон с двойной массой (т. к. таковые не образуются, т. е. просто неизвестны); т. о. солитоны должны сохранять целостность, и их объединению противостоит соответствующее давление (отталкивание), аналогично давлению, возникающему в вырожденном электронном газе. (Хотя уровень вещества в этом примере, более высокий, но суть явления – может быть аналогична (так же как и явление катализа, остаётся собой, независимо от того, применяется ли для случая термоядерных реакций, или химических)).

Чем сильнее сближать эпицентры дислокаций (в обычных кристаллах, или элементарных частиц в вакууме) – тем больше энергии требуется, см. рис. 265. (Последнее также следует из квантового соотношения неопределённостей: если координаты элементарных частиц, вследствие сжатия вещества – становятся более определёнными, то растёт неопределённость импульса, т. е. импульс частицы увеличивается). В условиях вырожденного электронного газа, это проявляется в возрастании импульсов электронов, занимающих всё более высокие энергетические уровни в этом газе. При возрастании импульса, уменьшается длина волны электрона, т. е. электрон сплющивается, и может занимать меньшее пространство, по отношению к окружающим частицам, см. рис. 266. В вырожденном электронном газе, электроны – обладают различными импульсами (от нуля, до высоких), располагаясь наиболее выгодным образом по отношению друг к другу (подобно тому, как в электронных оболочках атома, но только тут электронный газ – принадлежит всем атомным ядрам одновременно).

Рис. 265

Рис. 266

В электронный газ белого карлика – погружены ядра тех элементов, что имелись в ядре звезды до её превращения в белого карлика. У более лёгких белых карликов, это – ядра углерода и кислорода, т. е. продукты, происходившего ранее, горения гелия (и меньшая доля других ядер, как более тяжёлых, так и более лёгких). У более массивных белых карликов (образовавшихся из более массивных звёзд), состав смещается в сторону более тяжёлых ядер, образовавшихся в реакциях, которые шли в звезде-предшественнице, уже после завершения этапа горения гелия. К рассмотрению таких реакций и переходим:

Горение углерода и более тяжёлых элементов

В звёздах с массами (примерно) более 8 масс Солнца [88], потери массы при горении слоевых водородного и гелиевого источников – оказываются недостаточны для значимой потери массы. Поэтому, возможно дальнейшее гравитационное сжатие недр звезды, до тех пор, пока концентрация энергии (т. е. температура и плотность вещества) – не оказываются достаточны для возгорания углерода.

Основные реакции горения углерода – представлены на рис. 267. Эти реакции, как и многие другие реакции горения элементов – выведены как основные, опираясь в т. ч. на экспериментальные данные (например, полученные из анализа столкновений атомных ядер в ускорителе). Основным продуктом горения углерода – оказывается неон-20 ^[90]. После сгорания углерода, ядро звезды состоит т. о., в основном, из кислорода и неона (большая часть кислорода [91], из-за высокого содержания [79], остаётся непрореагировавшей, т. е. сохраняется, при горении углерода), меньшую долю составляют магний, натрий и другие элементы [92].

Рис. 267 ^[89]. Горение углерода, наиболее частые реакции

Процесс горения углерода – протекает гораздо быстрее, чем горение гелия, а тем более, водорода (имеется в виду выгорание этих элементов в ядре звезды, а не последующее горение в слоевом источнике, окружающем ядро). Звезда с массой, например, 25 масс Солнца, сжигает углерод в центральных областях – всего за 1 000 лет, в то время как гелий – примерно за 1 млн лет, а водород – за 10 млн лет [93]. Чем массивнее звезда – тем короче каждая из этих стадий, а стадии, следующие за горением углерода – ещё короче.

Согласно расчётам [94], в оценке времени горения углерода, становится существенен вклад т. н. нейтринного охлаждения:

В условиях высокой концентрации энергии, в которых протекает горение углерода в недрах звезды – происходит эффективное рождение пар нейтрино и антинейтрино. Из-за своего плоского строения, как уже рассматривалось ранее, нейтрино (и антинейтрино) движутся всегда со скоростью света, и практически не взаимодействуют с другими частицами (взаимодействию также мешает наличие всего одного эпицентра дислокации в составе нейтрино, что запрещает, в отличие от фотона, парное рождение электрических осей, и приводит к известному взаимодействию нейтрино с частицами, только посредством обмена W– и Z-бозонами, что, из-за малой вероятности процесса – и даёт малое сечение взаимодействия нейтрино с веществом). Поэтому, нейтрино – оказывается способно уносить энергию из ядра звезды. Эта постоянная, значимая утечка энергии – заставляет недра звезды сжиматься быстрее, а углерод – гореть интенсивнее.

После выгорания углерода в ядре, и накопления неона, после дальнейшего сжатия, начинаются реакции горения неона, см. рис. 268. Горение неона, как видно – обогащает недра звезды, магнием и кремнием, а также увеличивает содержание ядер кислорода.

Рис. 268 ^[95]. Горение неона

После исчерпания неона в ядре, звезда сжимается далее, и происходит возгорание кислорода (в т. ч. оставшегося ещё со стадии горения гелия), см. рис. 269. В отличие от горения неона, начальные реакции горения кислорода, как видно, происходят между двумя одноимёнными ядрами, с высокими зарядами, что требует большей концентрации энергии (для преодоления большего электромагнитного отталкивания ядер). Поэтому, горение кислорода начинается после неона, несмотря на то, что неон – более тяжёлый элемент. Сгорание кислорода, в начальных, и следующих за ними, реакциях, приводит к насыщению ядра звезды, кремнием, и близкими к нему, более тяжёлыми чётными элементами [96]. (Кремний образуется и в результате разрушения магния (оставшегося с этапа горения неона), в соответствующей реакции альфа-процесса, которая наиболее эффективно протекает (примерно) тоже на стадии горения кислорода [96]).

Рис. 269 ^[96]. Горение кислорода, начальные реакции

После дальнейшего сжатия, наступает время последней группы реакций термоядерного синтеза, – т. н. горения кремния. На этой стадии, температура в недрах звезды – оказывается достаточной для фотодезинтеграции ядер кремния, см. рис. 270. Как видно на рис., кремний разрушается до свободных альфа-частиц, в реакциях, обратных альфа-процессу. Образующиеся альфа-частицы – одновременно вступают в реакции с оставшимися ядрами кремния, с образованием, последовательно, более тяжёлых элементов, см. рис. 271. Эта цепочка реакций – идёт с выделением энергии. Однако, реакции на рис. 271 – представлены без учёта растущей выгоды избытка нейтронов над протонами, которая производит сдвиг в конечных продуктах, от никеля-56, к ядрам в районе железа: главными продуктами горения кремния, согласно расчётам [99] т. о. оказываются хром-52 и железо-56 (имеющие избыток нейтронов над протонами).

Рис. 270 ^[97]. Горение кремния, реакции фотодезинтеграции

Рис. 271 ^[98]. Горение кремния, реакции синтеза

На этих ядрах, этап горения кремния завершается, т. к. дальнейшие реакции, с образованием более тяжёлых ядер – уже не могут дать энергии, т. е. идут с поглощением энергии. Энергия поглощается и в продолжающихся реакциях фотодезинтеграции (из-за обратимости реакций, и роста температуры, превращающих теперь ядра в районе железа – в совокупность свободных альфа-частиц и нуклонов), а также переходит в возбуждённые состояния ядер [100] и уносится усиливающимся потоком нейтрино (в т. ч. образующихся в реакциях нейтронизации – объединения протона и электрона в нейтрон, с вылетом нейтрино).

Из-за процессов, поглощающих энергию, и отсутствия процессов, идущих с выделением энергии, исчезает давление, противостоящее гравитации, что приводит (по достижении («железным») ядром звезды критической массы), к быстрому сжатию (коллапсу) ядра звезды, а также взрывному горению элементов в периферических областях, и сбросу последних. Суммарно – это т. н. взрыв сверхновой, в результате которого, выделяется огромная энергия (свечение звезды, в это время, становится сравнимо с целой галактикой [101]), а сбрасываемые периферические области звезды обогащают космическое пространство тяжёлыми элементами, а из центральных областей звезды – образуется постзвёздный объект: нейтронная звезда или чёрная дыра (в зависимости от исходной массы звезды [102]). Рассмотрим эти объекты, подробнее: