Нейтронные звезды. Как понять зомби из космоса

Это было только начало. Через несколько недель SGR 1900 + 14 “сработал” более пятидесяти раз, а в июне 1998 года астрономы обнаружили четвертый источник, SGR 1627-41, который за два следующих месяца выдал около ста мощных вспышек. Утром 27 августа 1998 года невероятно мощная волна гамма- и рентгеновского излучения накрыла Землю. Эта вспышка, отмеченная семью спутниками, разбросанными по всей Солнечной системе, была сильнее, чем 5 марта 1979 года. Она даже стала причиной внезапного изменения, произошедшего с ионосферой – верхней частью атмосферы Земли, что повлияло на радиосвязь. В 3:22 по североамериканскому тихоокеанскому летнему времени нижняя граница ионосферы внезапно на пять минут опустилась с 85 до 60 километров, туда, где ей обычно полагалось быть в дневное время, когда высокоэнергетические фотоны, идущие от Солнца, поддерживают более высокий уровень ионизации воздуха. Причиной тому была вторая гигантская вспышка гамма-излучения, зарегистрированная от магнетара SGR 1900 + 14, вызвавшего событие 1979 года. Следует отметить, что группа Кувелиоту опять обнаружила быстрое замедление вращения этого SGR. Это подразумевало, что величина магнитного поля была того же порядка, как и при первом измерении. Особенно важно, считал Томпсон, что измерения подтвердили теорию. “Как теоретик я очень рад, что наша работа оказалась полезной при планировании серии наблюдений. В астрономии мы, теоретики, обычно занимаемся «расчисткой» – пытаемся постфактум что-то систематизировать и объяснить. Гораздо реже наша работа оказывается важна для обоснования новых экспериментов, которые иначе не были бы выполнены”.

В то время как шел поиск научного объяснения природы мягких повторяющихся гамма-всплесков, астрономы, работающие в рентгеновском диапазоне, были озадачены другим явлением. За год до того, как 5 марта 1979 года вспышка достигла Земли, НАСА запустило Einstein X-ray Observatory – первую орбитальную обсерваторию, способную фокусировать рентгеновские лучи, идущие от далеких объектов. Наряду со многими другими зондами, волна гамма-излучения накрыла и ее, но серьезных повреждений не причинила.

Однако в том же году Einstein X-ray Observatory обнаружила еще нечто новое. Астрономы уже знали целый ряд рентгеновских пульсаров и считали, что все они существуют парами, а их излучение обязано аккреции вещества звезды-компаньона. В декабре 1979 года Филипп Грегори и Грег Фалман из Университета Британской Колумбии в Канаде, использовавшие эту обсерваторию для изучения некоторых радиопульсаров, заметили ярко сияющий точечный источник рентгеновского излучения в созвездии Кассиопея на расстоянии примерно десяти тысяч световых лет от Земли. Этот источник, чем-то напоминавший газовое облако, Грегори и Фалман назвали 1E 2259 + 586 и предположили, что этот объект представляет собой нейтронную звезду внутри своего “дома” – остатка сверхновой. В рентгеновском диапазоне светимость обнаруженного объекта в сотни раз превосходила светимость Солнца.

Несмотря на длительные поиски, астрономы так и не обнаружили компаньона звезды в созвездии Кассиопея, а значит, источником ее энергии не могла быть аккреция. Излучение нельзя было объяснить и вращением: радиоволн они не зафиксировали, а поскольку период вращения звезды составлял семь секунд, скорость потери энергии и замедление вращения звезды слишком малы, чтобы объяснить подобную яркость в рентгеновском диапазоне. Механизм излучения нового пульсара оставался загадкой. Используя усовершенствованную аппаратуру, астрономы продолжали искать звезду-компаньона, но безрезультатно. Ее не удавалось обнаружить ни с помощью глубоких оптических наблюдений, ни при попытках применить хронометрирование, чтобы обнаружить так называемый доплеровский сдвиг частоты, обязанный движению двух тел друг относительно друга.

Вместо этого астрономы обнаружили еще три одиночных, очень ярких рентгеновских источника с периодом испускания импульсов, близким к шести секундам. (Сильно намагниченные нейтронные звезды, излучающие в рентгеновском диапазоне за счет аккреции вещества звезды-соседа, вращаются гораздо быстрее.) Теперь, когда пришлось иметь дело с четырьмя новыми странными “чудищами”, стало ясно: пришло время признать, что это новый класс нейтронных звезд. В марте 1995 года на конференции в Ла-Хойя, Калифорния, Томпсон и Дункан высказали предположение, что такие пульсары тоже могут быть магнетарами. Они назвали их аномальными рентгеновскими пульсарами (AXP, Anomalous X-ray Pulsar).