путем последовательного захвата нейтронов и β-распада образующихся ядер, подобно тому как это происходит в ядерном реакторе за длительное время, были созданы все существующие в настоящее время изотопы природных стабильных элементов. Описанная теория хотя удовлетворительно объясняет некоторые закономерности распространенности изотопов в области тяжелых элементов, но совершенно неприменима к объяснению происхождения изотопов легких элементов. Имеется очень серьезное возражение против такой теории. Оно заключается в том, что в природе не существует стабильных ядер с массой 5 и 8, без которых не может произойти образование более тяжелых изотопов. Кроме того, неясно, в какой момент развития вещества нашей Вселенной она могла пройти стадию расширения за столь короткое время, как это предполагается в теории.
Существенный перелом в решении проблемы образования химических элементов начался с 1952 г., когда американские физики (В. Фаулер, Е. Сальпетер, А. Камерон и Д. Гринштейн), а также английские астрофизики (Е. Бербидж, Дж. Бербидж и Ф. Хойль) предложили теорию синтеза химических элементов в звездах. Эта теория основана на современных данных астрофизики, ядерной физики и ядерной химии. Согласно этой теории, синтез элементов происходит на всех стадиях развития звезд.
3. Рождение элементов в звездах
Интенсивное развитие астрономии и особенно наблюдательной астрофизики — науки, которая занимается изучением физической природы космических тел, — за последние десять лет позволило, как мы видели в предыдущей главе, получить многие важные характеристики известных ранее звезд: массу, светимость, размеры и химический состав, — установить ряд закономерностей в свойствах звезд и открыть новые космические объекты. Это дало возможность найти космические тела, в которых в настоящее время могут протекать ядерные реакции, приводящие к синтезу элементов. Поэтому отпала необходимость в предположении какого-либо особого дозвездного состояния вещества, чтобы объяснить современную распространенность химических элементов.
Ниже мы покажем, что синтез химических элементов происходит на всех стадиях развития звезд, как закономерный процесс их эволюции, которая обусловлена двумя основными факторами: гравитационным сжатием, приводящим к сокращению объема звезды, и ядерными реакциями, сопровождающимися выделением огромного количества энергии, что предотвращает процесс сжатия. Следует указать, что не менее существенную роль в эволюции звезды играет процесс истечения звездного вещества на некоторых стадиях их развития, который может привести к существенному изменению состояния звезды.
