В бесконечной черноте космоса плывет пылающий шар огромной звезды, наполняющий жаром огромное пространство вокруг себя. Звезда не имеет постоянных границ, ее поверхность бурлит, дышит, вздымается чудовищными огненными фонтанами, извергает плазменные струи, которые гигантскими веретенами ввинчиваются в окружающее пространство и, пройдя сотни тысяч километров, растворяются в разноцветной пелене. Здесь начинается звездная корона - царство всех мыслимых красок и огромная, бесконечная кружевная шаль северных сияний, окутавшая со всех сторон звезду.

Но вот там, где бахрома звездного диска граничит с короной, вдруг появляется небольшой черный султанчик - предвестник грядущей катастрофы. Этот черный выброс быстро растет, наливается, вытягивается в облако, и вот уже его ближний край накинул черное покрывало на лик звезды. А облако, бурля и как бы выворачиваясь наизнанку, извергает из чрева своего все новые и новые порции всепожирающей черноты. Уже половина звезды окутана непроницаемой тучей, уже три четверти, а черная копоть продолжает атаковать звезду, и вскоре лишь только лучики света, пробирающиеся сквозь неплотные стыки темных клубов копоти да цветные разводы хромосферы и короны освещают место произошедшей катастрофы.

Это не отрывок из научно-фантастического рассказа, но, конечно же, и не документальная запись очевидца. Так или приблизительно так астрофизики представляют развитие событий в атмосферах "коптящих" звезд.

На языке строгих справочников эти объекты называются "Переменные звезды типа R Северной Короны" по названию, как принято, первой открытой звезды этого типа. По-латыни название "коптящих" звезд записывается "R Coronae Borealis", а отсюда и наиболее часто употребляемое сокращенное название этого типа объектов - RCB. Прародительница этого типа звезд - звезда R из созвездия Северной Короны - была открыта в конце XVIII века, когда всех известных переменных звезд было меньше десятка. Последующее открытие десятков тысяч переменных небесных объектов не привело к существенному увеличению числа известных RCB - сейчас их насчитывается около двух десятков.

Но не только редкостью объясняется интерес к RCB у астрономов многих обсерваторий мира. Так же, как и Новые звезды, они непредсказуемым образом испытывают изменения яркости в сотни и даже тысячи раз, но в отличие от Новых у RCB изменения блеска происходят, так сказать, наоборот: большую часть времени отмечается практически максимальный блеск RCB, причем у некоторых звезд этот максимум наблюдается десятки лет. Но вдруг совершенно неожиданно, без видимой причины, блеск начинает быстро убывать, звезда светит слабее в пять, десять, сто раз, и через несколько недель на месте некогда яркого объекта видна, да и то лишь в крупные телескопы, слабенькая звездочка.

Чем же вызывается подобное поведение? Одно из объяснений было предложено еще в середине 30-х годов. Фантастическое на первый взгляд предложение состояло в том, что звезда в периоды ослабленного блеска окутана облаком графитовых частиц, ею же извергнутых. В то время единственным, пожалуй, основанием для подобной гипотезы служило то, что в спектрах двух звезд с глубокими и продолжительными падениями блеска были обнаружены линии углерода. Однако уровень астрофизических знаний того времени еще не соответствовал смелости предположения, и гипотеза графитового облака, образно говоря, была надолго запрятана в кладовую науки для созревания.

Шли десятилетия, и кропотливые наблюдения постепенно выявили сложную мозаику физических особенностей RCB. Спектральные исследования показали, что по основным параметрам они сильно отличаются от большинства других переменных звезд. Преобладающие химические элементы атмосфер RCB - гелий и углерод, а самый распространенный элемент Вселенной - водород присутствует там в столь мизерном количестве, что его следы удалось обнаружить лишь на особо детальных спектрограммах, да и то пока лишь у некоторых звезд.

Нам не известны этапы биографии звезд типа RCB, но, бесспорно, что это объекты весьма почтенного возраста, давно выжегшие водород в своих топках и довольствующиеся сейчас гелиевой диетой. Конечным же продуктом переработки гелия в термоядерном чреве звезд как раз и является углерод, которого так много в составе атмосфер "коптящих" звезд.

Несмотря на преклонный возраст, жизненный тонус звезд очень высок. Это очень активные объекты галактики, в буквальном смысле слова "прожигатели" жизни, солидный возраст которых никак не привел к старческой хилости: в среднем звезды типа R Северной Короны в максимуме блеска излучают в единицу времени в 5000 раз больше энергии, чем наше Солнце. Светимость подавляющего большинства этих звезд находится в пределах 4-5 звездной величины, и эта весьма высокая светимость сыграла огромную роль в исследовании RCB, так как все эти объекты очень далеки от земли - даже от ближайших свет идет к нам более 3 тысяч лет. Если бы светимость RCB была бы того же порядка, что и у Солнца, то, вероятно, нам удалось бы заметить лишь одну-две звезды этого типа.

Поскольку большинство RCB принадлежат к звездам промежуточных и поздних спектральных классов, температура их поверхности не может быть очень высокой и у наиболее типичных звезд находится в интервале 5-7 тысяч градусов. Следовательно, большая светимость обеспечивается громадными размерами звезд. Наблюдения показывают: RCB являются сверхгигантами, размеры которых настолько велики, что внутри типичной RCB могла бы уместиться орбита Меркурия. А вот массы этих звезд сравнительно малы, и средняя плотность вещества "коптящей" звезды в сотни раз ниже плотности комнатного воздуха. Этим объясняется то обстоятельство, что ускорение силы тяжести на условной поверхности звезды очень мало и приблизительно равно земному. Для сравнения заметим, что на поверхности даже такой не очень плотной звезды, как наше Солнце, ускорение силы тяжести в 28 раз больше, чем на Земле. Из-за столь незначительного ускорения силы тяжести вещество звезды RCB уже при относительно небольших скоростях высоко поднимается над ее поверхностью.

Все выявленные факты интересны сами по себе и полезны для формирования общих представлений о месте RCB среди звездного населения Галактики. Но как связать эти факты с какой-либо конкретной причиной переменности описываемых звезд, в частности с гипотезой пылевого выброса?

Неожиданно сильное подкрепление эта гипотеза получила со стороны фотометрических наблюдений, проведенных в дальней инфракрасной области спектра. Первые же наблюдения RY Стрельца и самой звезды R Северной Короны показали, что распределение энергии в видимой и инфракрасной областях спектра невозможно представить никакой известной функцией, зависящей от одного значения температуры, - в спектрах обеих этих звезд обнаружили значительные избытки инфракрасных излучений. Дальнейшие измерения прояснили ситуацию: мы имеем дело не с одним источником излучения, а с двумя - со звездой, излучение которой определяется ее собственной температурой, и с оболочкой, температура которой существенно ниже. Таким образом, весь спктр может быть представлен как сумма этих двух составляющих: излучения звезды и свечения пылевой оболочки, нагретой до температуры всего лишь в несколько сотен градусов. Температура оболочек других звезд лежит в пределах 600K-900K, и чем горячее сама звезда, тем выше температура окружающей ее оболочки.

Тщательное исследование физических особенностей оболочек звезд RCB показало, что они действительно могут состоять из пылевых частичек, выброшенных звездой во время извержений. Какая же сила вырывает вещество из-под опеки звезды и уносит его в околозвездное пространство?

Одна особенность RCB, возможно, откроет в будущем путь, по которому астрофизики проникнут в тайны происходящих процессов. Звезды RCB непрерывно "мелко" пульсируют, и в такт с пульсациями незначительно меняется их блеск. Звезда дышит, ее фотосфера увеличивается и уменьшается, периодически краснеет из-за колебаний температуры, и каждый вдох-выдох длится десятки дней. Наиболее хорошо изучены эти сравнительно малые пульсации звезды RY Стрельца, так как у этой звезды амплитуда скорости частиц, участвующих в пульсации, достигает 30-40 километров в секунду. Скорость довольно значительная, если учесть, что сила тяжести на поверхности звезды невелика, и для того, чтобы освободиться от гравитационных оков, большие скорости не нужны.

Выше уже говорилось о том, что резкое, катастрофическое ослабление блеска происходит совершенно случайным образом и момент начала такого ослабления заранее предсказать невозможно. Что касается RY Стрельца, то это и так и не так. Оказывается, что момент начала резкого падения блеска звезды жестко привязан к фазе ее непрерывных "малых" пульсаций и катастрофическое уменьшение яркости может начаться только после того, как блеск достигнет максимума "малой" пульсации. Однако на какой именно по счету пульсации начнется глубокое падение блеска, мы так и не знаем. Но теперь по крайней мере ясно, что скромный по масштабам пульсационный процесс служит своеобразным спусковым устройством, он определяет начало глубоких минимумов блеска, причем сами эти минимумы не влияют ни на период "малых" пульсаций, ни на их фазу.

Итак, установлено, что пульсации звезд RCB определяют начало происходящих катастроф, что выброшенное с поверхности звезды раскаленное вещество содержит большое количество углерода и что это вещество может иметь скорость, достаточную для того, чтобы высоко вознестись над звездой и там превратиться после остывания в самую обыкновенную сажу. Уже этих "установлено" хватит для того, чтобы обосновать гипотетическую картину, с описания которой начался наш рассказ.

Между тем звезда, ставшая невидимой, разумеется, не исчезла совсем, в ее недрах бессчетные миллиарды киловатт энергии по-прежнему рвутся на свободу. Оболочка же по мере удаления от звезды становится слабее и тоньше, и наконец наступает момент, когда сквозь ее наименее плотные места просвечивает диск звезды. Свет гиганта, красноватый и тусклый, кажется таким из-за своеобразия поглощающих свойств графитовой пыли: точно таким мы видим Солнце через дым горящей смолы или мазута. В этот период особенно хорошо видны пульсации блеска, их амплитуда на восходящей ветви средней яркости достигает полутора звездных величин.

С приближением яркости RCB к исходному уровню колебания блеска заметно уменьшаются, цвет звезды теряет "красноту". Плотность оболочки падает, поглощение излучений становится незначительным, а сама оболочка расширяется и становится в несколько раз или в несколько десятков раз больше звезды. Только большая инфракрасная светимость указывает на существование разбежавшихся остатков некогда мощной пылевой завесы. Звезда-гигант снова светит ярким ровным светом, и наблюдатель не видит признаков скрытой, но, несомненно, зарождающейся в каких-то частях его могучего организма новой катастрофы.

Но не слишком ли все гладко в этой схеме, не увидит ли глаз специалиста в ней трудности и натяжки? К сожалению, в нынешних наших представлениях о "коптящей" звезде есть много узких мест, и в самом механизме переменности не все понятно до конца. Не ясно, например, каким образом частичкам оторвавшейся сажи удается противостоять тысячеградусному жару, не испариться, приняв на себя почти весь лучевой удар звезды. Непонятно и то, почему далеко не каждая пульсация вызывает образование нового поглощающего облака. Неизвестно, все ли звезды этого типа пульсируют. Мы мало знаем о предшествующей эволюции RCB, хотя несомненно, что такими эти звезды не могли быть с момента зарождения, что стадия RCB занимает немного места в звездной биографии.

Хотелось бы, конечно, знать, чем завершается бурная деятельность RCB - скромной ли кончиной в образе белого карлика или еще более пышной, но тоже скоротечной стадией планетарной туманности. Оптимисты считают, что пройдет немного времени, и многие не открытые пока вопросы будут выяснены и мы получим достаточно ясную картину нынешнего состояния "коптящих" звезд, получим более определенное представление о прошлом и будущем этих очень интересных объектов Вселенной.