Нейтронные звезды. Как понять зомби из космоса

За несколько недель до встречи Наркевич просматривал горы архивных данных из обзора Parkes Multibeam Pulsar Survey — крупнейшего на тот момент источника данных по пульсарам, находящимся в Большом и Малом Магеллановых Облаках, исследования которых начались в августе 1997 и длились до 2001 года. Лоример попросил Наркевича поискать необычный и недавно открытый пульсар, называемый вращающимся радиотранзиентом (RRAT). Лоример с любовью говорит об этих “крысах”[32] отчасти потому, что они были впервые обнаружены его женой, тоже астрономом, Маурой Маклафлин. Она обнаружила их примерно в 2004 году, через год после того, как они поженились. (“Наша свадебная программа была составлена наподобие научной статьи, где в псевдонаучной манере описывалось, как мы познакомились и все такое”, – посмеивается Лоример.)

RRAT отличаются от большинства других пульсаров тем, что совершенно невозможно предсказать, когда и как они начнут излучать радиоволны. Даже сегодня они представляют собой загадку, и представителей этой таинственной популяции чаще всего обнаруживают при регистрации одиночных всплесков, а не периодических импульсов. Астрономам известны несколько пульсаров, которые делают и то и другое: излучают и периодические импульсы, и – спорадически – одиночные. Самый известный пример – пульсар Крабовидной туманности, он время от времени испускает пучок излучения, который интенсивнее его периодических радиоимпульсов более чем в десять раз².

Но обычно RRAT обнаруживают по их непредсказуемым одиночным импульсам, часть из которых длится всего несколько миллисекунд, и обнаружить их можно в течение не более чем секунды в день. “Мы знаем, что это капризные объекты. Но мы быстро поняли, что это способ поиска новой разновидности нейтронных звезд, дополняющий методы поисков традиционных объектов, излучающих периодические импульсы”, – говорит Лоример.

Занимаясь изучением гигантских одиночных импульсов, исследователи вскоре поняли, что излучение их источника настолько мощное, что его можно обнаружить даже за пределами нашей Галактики. Большинство же пульсаров являются довольно слабыми источниками радиоволн, а это означает, что с помощью современных телескопов мы обычно можем обнаружить их только внутри Млечного Пути или в Большом и Малом Магеллановых Облаках. Лоример и Маклафлин надеялись найти мощные импульсы, испускаемые источниками RRAT и другими пульсарами, находящимися в более далеких галактиках, и таким образом немного раздвинуть границы. Они надеялись, что сумеют обнаружить такого рода всплески.

И вот он перед ними – гигантский одиночный импульс на графике, принесенном Наркевичем, в десять миллиардов раз более мощный, чем импульс обычного пульсара, и длившийся всего пять миллисекунд. По его дисперсии Лоример сразу понял, что он, вероятно, пришел откуда-то издалека, его источник находился за пределами нашей Галактики, где-то в направлении Малого Магелланова Облака. Когда Лоример и Наркевич посчитали дисперсию, она оказалась в десять раз больше, чем та дисперсия, которая была бы, если бы источник находился в нашей Галактике или поблизости от нее (наша Галактика имеет размер 100 000 световых лет, или около 30 килопарсек, в поперечнике). И они поняли, что он определенно находился даже не в ближайшей окрестности³. (О дисперсионных эффектах см. в разделе “Чуть глубже: Межзвездная среда – пристанище нейтронных звезд” в главе 2.)

Лоример был уверен, что они сделали грандиозное открытие. В тот день он пришел домой и взволнованно сказал жене, что, возможно, они наткнулись на совершенно новый космический объект. Первые несколько недель они не могли решить, что с этим делать. “Он был настолько ярким и непонятным, что я просто решил немного отложить его в сторону”, – говорит Лоример. В тот момент на них свалилось слишком много дел сразу, причем не только на работе, где нужно было что-то решать с предполагаемым открытием, но и дома: их первому ребенку, Каллуму, только что исполнилось два года, и Маура ждала второго – Финли, который родился в июле 2007-го. И все это время и Лоример, и Маура продолжали вести занятия и руководить работами студентов-дипломников и аспирантов. “Я говорил себе примерно так: «Конечно, это выглядит великолепно, но пусть немного подождет»”, – рассказывает Лоример.