Почему, хотя светимость величина очень капризная, в астрономии предпочитают таблицы масса — светимость? Да потому, что светимость можно наблюдать и измерять. Массу же приходится высчитывать, а для гравитации — знать еще и размеры звезды или галактики, что тоже не поддается прямому измерению.
И вот, когда небесные тела легли на таблицу, оказалось, что у всех планет, звезд, у всех галактик энергия массы могла бы обеспечить энергию поля тяготения. Хватает с лихвой: для земного тяготения нужны всего лишь миллиардные доли массы, для звезд и галактик — миллионные. Только черные дыры использовали бы сто процентов.
Но к разговору о черных дырах мы еще вернемся чуть позже. Пока констатируем: собственная масса способна питать тяготение любого небесного тела.
4. Звездные оболочки. С помощью зигзагообразного графика МГ вроде бы получили мы ответ на заданный вопрос: масса небесных тел может быть источником энергии их тяготения. Но график оказался таким характерным, что сама форма его вызывает новые вопросы. Например, почему все планеты и звезды выстроились по прямой линии?
Тут все ясно. Косые линии графика — это линии равной плотности. Плотность планет и звезд примерно одинакова, она близка к выбранной нами единице — плотности атомов. Природа, оказывается, очень капризна насчет плотности — для твердых и жидких тел признает только три (для газообразных–то возможна любая): ядерную — примерно 1014–1016, атомную — 10°-101 и еще, кроме того, галактическую — 10–24–10–20. Другие запрещены.
С атомной плотностью неясности нет: атомные ядра окружены электронными оболочками, отрицательно заряженными, друг друга отталкивающими. Оболочка упирается в оболочку, ажурное атомное тело несжимаемо. И только когда оболочки эти обрываются или лопаются, возникают тела чудовищно–плотные, необыкновенно–плотные, фантастически–плотные — так называемые белые карлики, звезды размером с Землю. Плотность их 104–106, на полпути между атомной и ядерной.
С атомной плотностью все понятно, но непонятно с галактической. Почему не сжимаются звездные скопления, состоящие из разрозненных, притягивающих друг друга звезд?
Высказывалось предположение, что вращение удерживает их от падения в центр. Планеты же не падают на Солнце, бегая по своим орбитам. Но шаровые звездные скопления не вращаются. И не вращаются эллиптические галактики, среди них рекордно массивные.
Предложена хитрая модель качелей: каждая звезда падает в центр, проскакивает его, набирая скорость, вылетает на поверхность, затем падает назад. Но центр галактик не пустой. Там находится плазменный сгусток, ласково именуемый «ядрышком». И на пути к нему — громадные газовые облака; они затормозили бы движение падающих звезд.
А может быть, и у звезд, как у атомов, есть оболочки, неведомые, невидимые и непроницаемые. Упираясь друг в друга, они не позволяют звездам сталкиваться, не позволяют галактике сжиматься. И лишь когда сверхгравитация продавливает оболочки, когда они срываются, подобно атомным при сверхвысоком давлении в недрах Земли или Солнца, тогда звезды падают на звезды, возникают тела сверхкритической массы, может произойти космический взрыв.
Никогда никто не писал о звездных оболочках. Но вот доводы в их пользу: ядра галактик вращаются как твердые тела, эллиптические галактики и шаровые скопления не вращаются вовсе. Гравитация должна бы сдавить их, но нет, звезды там не сближаются. Плотность звездных скоплений не выше 10–20. Галактики как бы тверды. Почему? Оболочки упираются друг в друга?
Можно прикинуть их радиус. Примерно один световой год. Прочность же такова, что они выдерживают удары тел, летящих со скоростью в сотни км/с. Но не больше 1000 км/с. Галактические окрестности Солнца не похожи на твердое тело, спиральные ветви скорее напоминают газовые струи, испарившиеся из твердого ядра. Звезды здесь движутся независимо, но гипотетическая оболочка надежно предохраняет Солнце от столкновения с другими звездами. Однако соприкосновение оболочек возможно примерно один раз в миллион лет, при этом звезды (и Солнце) должны бы менять направление, даже как–то увлекать за собой планеты.
От этих частных гипотез выходим и на проблему верхнего горизонта научных знаний, он же верхний край таблицы масс.
5. Верхний горизонт. Сейчас он проходит примерно на расстоянии десяти миллиардов световых лет. Оттуда десять миллиардов лет тому назад послали нам свет квазары — сверхбеспокойные радиогалактики ранней эпохи жизни нашей Вселенной.