Итак, было известно, что при облучении бериллия альфа-частицами радия получается излучение со странными свойствами, которое легко проходит через свинец и вызывает сильную ионизацию в водороде. В 1932 году удалось доказать, что оно состоит из нейтральных частиц с массой приблизительно такой же, как и масса атома водорода…
…Сохранился рассказ о том, как молодой (24 года) Лев Ландау, находившийся тогда в Дании у Нильса Бора, уже в день получения известия об открытии нейтрона сделал вывод о существовании нейтронных звезд. Представьте себе Солнце, сжатое до размеров в 12 — 30 километров, Солнце, в котором почти все вещество превратилось в нейтроны, — это и есть нейтронная звезда.
На чем же основано замечательное предсказание? В 1932 году теория электронов уже была достаточно хорошо разработана. Ученые знали, что электроны могут двигаться с большими скоростями даже в том случае, когда температура низка. Если в каком-то объеме два электрона находятся в состоянии покоя, то уже следующая пара обязана двигаться с определенной энергией, следующая за ней — с еще большей энергией и так далее. Короче, две пары не могут находиться в одинаковом состоянии — это фундаментальное свойство электронов, так называемый принцип запрета. Отсюда важнейшее следствие: в сжатом веществе обязательно должны присутствовать электроны с высокими энергиями. Если одну тонну вещества сжать в объем, равный одному кубическому сантиметру, то энергия электронов станет настолько большой, что их масса удвоится. Однако для этого понадобится давление в миллиард атмосфер.
В земных условиях подобное невозможно. Только звезда, такая, как Солнце, может после исчерпания ядерной энергии остыть и сжаться до размеров Земли. Но это еще не нейтронная звезда, а лишь первый шаг на пути к ней. Такова теория звезд-карликов, которую независимо развили Л.Д.Ландау и американский астрофизик С.Чандрасекар.
В февральский вечер 1932 года Ландау пошел дальше. Он поставил вопрос о том, что произойдет со звездой тяжелее солнца. Простой ответ: вещество сожмется еще сильнее, энергия электронов еще увеличится. Принципиально новая идея Ландау состояла в том, что следствием этого обязательно должно быть еще и превращение обычного вещества в нейтроны. Таким образом на последнем этапе эволюции должны рождаться нейтронные звезды. При массе больше массы Солнца плотность вещества такой звезды достигает сотен миллионов тонн в кубическом сантиметре.
Более того, превращение обычной звезды в нейтронную, то есть сильнейшее сжатие звезды, согласно теории, сопровождается выделением огромнейшей энергии и сбрасыванием внешней оболочки звезды, другими словами — взрывом. Именно так теперь объясняется появление «сверхновых» звезд, которые иногда — несколько раз за тысячу лет — вспыхивают так ярко, что видны даже на дневном небе. Упоминание об этом встречается в древних летописях.