Нейтронные звезды. Как понять зомби из космоса

Статья появилась на онлайн-сервере arXiv.org в феврале 2014 года. Называлась она “Характеристики сигнала гамма-излучения из центральной области Млечного Пути: проверка возможной роли аннигиляции темной материи” и, по словам Линден, сразу же вызвала массу откликов в прессе. (Статью в конце концов опубликовали и в журнале, но только два года спустя, в июне 2016-го⁸.) Это была первая статья о таинственном свечении, которое журналисты будут обсуждать ежедневно в течение нескольких недель. Сообщество Fermi больше не могло игнорировать необъяснимый избыток гамма-излучения, и даже НАСА поместило пресс-релиз статьи на главной странице своего вебсайта, признав, что избыток существует. “Пресс-релиз провисел там всего минут двадцать, прежде чем они поменяли его на какое-то другое сообщение, но я успел отправить ссылку маме”, – смеется Линден. Эта статья вызвала появление множества других статей, и в течение следующих трех месяцев она была процитирована более ста пятидесяти раз. Через год и сообщество Fermi опубликовало статью на эту тему. В конце концов акцент сместился с дискуссии о том, существует ли вообще какой-либо излишек гамма-излучения, к вопросу о том, что может быть его источником.

Некоторые ученые встали на сторону Хупера и его теории темной материи. Но не все. И тогда пульсары снова нанесли удар, поскольку многие ученые предпочли более привычное пульсарное объяснение для происхождения свечения, и такая возможность высказывалась (в том числе Хупером) еще в 2010 году.

Звезды в центре Млечного Пути, как правило, намного старше, чем на его окраинах. Возраст самых старых звезд в нашей Галактике составляет примерно 13,5 миллиарда лет, поэтому уже давно массивные звезды в центре должны были взорваться сверхновыми, породив множество нейтронных звезд. Поскольку плотность звезд в центре Галактики невероятно высока, эти нейтронные звезды могли образовывать двойные системы, в которых в какой-то момент одна звезда начала бы откачивать вещество своего компаньона и, следовательно, вращаться очень быстро⁹. Они превратились бы в старые раскрученные миллисекундные пульсары, излучающие гамма-лучи и, возможно, радиоволны. Основываясь на наблюдениях известных миллисекундных пульсаров, проводимых в гамма-диапазоне, ученые подсчитали, что наблюдаемый избыток мог бы возникнуть, если бы в центре Галактики скопилось несколько тысяч пульсаров. И если бы они объединились в кластер, хотя являются точечными источниками, их спектр был бы очень похож на спектр излучения, который мог возникнуть при аннигиляции вимпов. Но когда Линден и Хупер просмотрели каталоги известных гамма-пульсаров в этом регионе, они не нашли ни одного. “И насколько вероятно, – задает вопрос Хупер, – что тысячи пульсаров прячутся в самом сердце нашей Галактики без нашего ведома? Почему мы их не видим?”

Частично ответ на вопрос Хупера может быть связан с технологией. Если вы возьмете миллисекундные пульсары, самые яркие из тех, что мы когда-либо открыли, и поместите их в галактический центр, их все равно будет сложно обнаружить. Дело не в том, что астрономы не пытались это сделать – еще как пытались. “Мы близки к тому, чтобы их обнаружить”, – говорит Слейтер. Одним из самых чувствительных телескопов, занятых поиском миллисекундных пульсаров в этом регионе, был GBT (Green Bank Telescope, “телескоп Грин-Бэнк”) в Западной Вирджинии, по крайней мере, пока не заработал телескоп MeerKAT и не сделал снимок галактического центра.

Именно туда я решаю отправиться в следующий раз, потому что именно эта обсерватория сможет наконец помочь уладить многолетние споры о том, что служит источником избыточного гамма-излучения в галактическом центре – пульсары или темная материя.

Пока я еду по лесной дороге через округ Покахонтас, штат Западная Вирджиния, расположенный в четырех часах езды от Вашингтона (в округе Колумбия), я прохожу цифровую детоксикацию. Уже около часа я нахожусь в национальной зоне радиомолчания – уникальном регионе Соединенных Штатов, охватывающем около 21 тысячи квадратных километров, где сотовые телефоны молчат, а радиотрансляция сильно ограничена законом¹⁰. Примерно через два часа петляния по извилистым дорогам Голубого хребта я приезжаю в крошечный городок Грин-Бэнк, где живет сто сорок три человека. Несколько коров лениво пасутся рядом с дорогой и поворачивают головы, когда я проезжаю мимо. Парень в клетчатой рубашке, ремонтирующий свой пикап на обочине, поднимает на меня глаза и кивает, улыбаясь. Я сворачиваю на небольшую парковку, окруженную невысокими зданиями.