Нейтронные звезды. Как понять зомби из космоса

И все же колебания белого карлика нельзя было исключать, и поэтому в своей статье “Наблюдение быстро пульсирующего радиоисточника” Хьюиш и его команда в порядке рабочей гипотезы указали на то, что пульсации, которые они видели, могут быть результатом колебаний или белого карлика, или нейтронной звезды²⁵.

Название “пульсар” появилось несколько позже, только через несколько недель после этой публикации. Энтони Михаэлис, научный корреспондент газеты Daily Telegraph, спросил Хьюиша, как он предполагает назвать эти новые звезды, и продолжил: “Поскольку они пульсируют, может, название «пульсар» подойдет?” Хьюиш ответил: “Да, вполне подходит”. Михаэлис это запомнил, и 5 марта 1968 года в своей статье написал, что название “пульсар” (“пульсирующая звезда”), скорее всего, закрепится за этим новым небесным объектом²⁶.

Но присвоение имени – не решение основной проблемы. Что же такое эти новые пульсирующие звезды? Нейтронные звезды вполне могли бы быть подходящими кандидатами, но тогда никто не верил, что их когда-нибудь удастся обнаружить. Теория предсказывала: мало того, что эти звезды должны быть крохотного размера – диаметром со средний по величине город, – они еще не должны излучать тепло, а значит, их чрезвычайно сложно обнаружить, по крайней мере в оптическом или радиодиапазоне.

Дело не в том, что никто не искал пульсирующие источники радиоволн. В 1951 году на заседании Королевского астрономического общества в Лондоне австрийский астрофизик Томас (Томми) Голд сделал доклад, называвшийся “Происхождение космического радиошума”, в котором говорил о возможности существования таких объектов. Но его никто не услышал. А совсем незадолго до того, как Белл обнаружила эту свою первую закорючку на, казалось, нескончаемо выползающей из самописца ленте, астрофизик Франко Пачини, работавший тогда в Корнеллском университете, представил статью в журнал Nature, где описал модель вращающейся и пульсирующей нейтронной звезды. Эта статья была опубликована в ноябре 1967 года, именно тогда, когда кембриджская группа хранила свое открытие за семью печатями. Пачини предположил, что из быстро вращающейся нейтронной звезды с магнитным полем должен вырываться доступный наблюдению узконаправленный поток излучения. Он также писал, что это излучение может исходить от вещества, оставшегося после взрыва сверхновой вокруг нейтронной звезды. Цвикки еще в 1933 году первый говорил о чем-то подобном²⁷.

Открытие Белл, о котором стало известно через несколько месяцев после публикации статьи Пачини, произвело эффект разорвавшейся бомбы. Голд счел, что он реабилитирован, и независимо от Пачини предложил объяснение нового открытия на основании своей гипотезы о природе пульсирующих источников радиоволн. Он полагал, что странные пульсации появляются из-за вращения нейтронной звезды. Согласно Голду, регулярные пульсации связаны с тем, что находящееся в состоянии плазмы вещество магнитосферы (он ввел этот термин) нейтронной звезды разгоняется до скорости, сравнимой со скоростью света. Это происходит как вследствие высокой скорости вращения, так и из-за сильного магнитного поля нейтронной звезды. Однако, как и в 1951 году, в 1968-м научное сообщество неодобрительно восприняло теоретические построения Голда. Его доклад даже не приняли на первую научную конференцию по пульсарам, состоявшуюся в мае 1968 года в Нью-Йорке. Члены оргкомитета, по их собственному выражению, решили, что таким образом они воспрепятствуют распространению всяких нелепых теорий. Голд приводит их ответ в своих воспоминаниях: “Ваше предположение настолько безосновательно, что, если мы примем ваш доклад, конца не будет другим, столь же безумным работам, которые мы будем вынуждены принять”²⁸.

Эта конференция проходила 21 и 22 мая. На той же неделе Голд послал свою статью в Nature, где она и была опубликована 25 мая. Похоже, редактор Nature разбирался в этом вопросе лучше, чем организаторы конференции. В самом деле, уже через два месяца в созвездии Паруса и в Крабовидной туманности астрономы обнаружили два новых пульсара. Это стало наглядной демонстрацией явной связи между нейтронной звездой и взрывом сверхновой (см. главу 3). Кроме того, при изучении пульсара в Крабовидной туманности стало ясно, что интервал между пульсациями хотя и очень понемногу, но увеличивается со временем. Это означает, что пульсар замедляется. И еще это означает, что он вращается. До этого открытия не было понятно, вращаются нейтронные звезды или колеблются. Если что-то, например такие звезды, как белые карлики, колеблется, со временем колебания становятся все быстрее и быстрее. Очевидно, новые замедляющиеся объекты – это не белые карлики, а, скорее всего, вращающиеся нейтронные звезды. Пожалуй, пульсар в Крабовидной туманности остается самым известным пульсаром, ярко сверкающим в своей великолепной резиденции.