Звездный синтез

Хойл, который презирал праздные размышления, взялся за проверку
своей теории. Он был в восторге от идеи, что элементы Вселенной
испеклись не в топке Большого Взрыва, как считал Гамов, а в звезд-
ном ядре. Если около сотни химических элементов возникло в ядре
звезд, то потребность в существовании Большого Взрыва вообще
отпадала.

В ряде работ, содержащих плодотворные идеи и опубликован-
ных в 1940-е - 1950-е годы, Хойл и его коллеги описали в подроб-
ностях, как ядерные реакции в ядре звезд, а не в пламени Большого
Взрыва присоединяли все больше и больше протонов и нейтронов к
ядрам водорода и гелия до тех пор, пока не были созданы все тяжелые
элементы, во всяком случае до железа. (Они решили загадку, как соз-
дать элементы с массовым числом выше 5, которая поставила в тупик
Гамова. В гениальном озарении Хойл понял, что если существовала
ранее незамеченная неустойчивая форма углерода, состоящая из
трех ядер гелия, то она могла бы просуществовать достаточно долго,
чтобы послужить «мостом» для создания элементов высшего по-
рядка. В ядрах звезд эта новая неустойчивая форма углерода могла
продержаться достаточно долго для того, чтобы можно было путем
последовательного добавления все большего количества нейтронов
и протонов создать элементы с массовым числом выше 5 и 8. Когда

эта неустойчивая форма углерода действительно была обнаружена,
это открытие блестяще продемонстрировало, что нуклеосинтез про-
исходит в ядрах звезд, а не при Большом Взрыве. Хойл даже создал
большую компьютерную программу, определяющую почти с первых
шагов относительное содержание элементов во Вселенной.)

Но даже сильного жара внутри звезд недостаточно, чтобы «ис
печь» такие элементы, как медь, никель, цинк и уран. (Извлекать
энергию при слиянии элементов тяжелее железа чрезвычайно слож-
но в силу различных причин, в том числе отталкивания протонов в
ядре и нехватки связующей энергии.) Для тяжелых элементов пона-
добилась бы печка побольше — взрыв массивных, или сверхновых
звезд. При грандиозном взрыве гигантской звезды температура ее
предсмертной агонии может достигать триллионов градусов, и эта
энергия оказывается достаточной для «приготовления» элементов
тяжелее железа. По сути, это означает, что большинство элементов
тяжелее железа — результат взрыва сверхновых звезд.

В1957годуХойлвсоавторстве сМаргарети Джефри Бербиджами
и Уильямом Фаулером опубликовал, возможно наиболее значитель-
ную, работу, где в подробностях были представлены все этапы,
необходимые для создания элементов во Вселенной и для опреде-
ления их распространенности. Аргументы авторов были так точны,
вески и убедительны, что даже Гамову пришлось признать, что Хойл
представил убедительнейшую картину нуклеосинтеза. Гамов, в при-
сущей ему манере, даже сочинил следующий экспромт в библейском
стиле:

В самом начале, когда Бог создавал элементы, волнуясь при
счете, Он не назвал массу пять, а потому, естественно, не могли
образоваться тяжелые элементы. Бог был очень разочарован
и поначалу хотел снова взорвать Вселенную, а затем начать все
сначала. Но это было бы слишком просто. Тогда всемогущий Бог
решил исправить свою ошибку самым невероятным образом.
И сказал Бог: Да будет Хойл. И появился Хойл. И посмотрел Бог
на Хойла... И велел ему сотворить тяжелые элементы так, как ему
вздумается. И Хойл решил сотворить тяжелые элементы в ядрах
звезд и распространять их по Вселенной с помощью взрывов
сверхновых.