Обращенные к звездам. Прошлое, настоящее и будущее астрономии

В мае 1962 года Даниэль Барбье и Нина Моргулефф вели наблюдение на 193-сантиметровом телескопе в обсерватории Верхнего Прованса во Франции, просматривая по списку ближайшие звезды и снимая их спектры для анализа химического состава звездных атмосфер. Как и большинство наблюдателей, они были хорошо знакомы с данными, с которыми работали в течение нескольких месяцев, и могли с первого взгляда распознать распространенные химические элементы по пикам и провалам в спектроскопических данных, соответствующим определенным длинам или цветам волн.

Обычно химический состав звезды на каждом этапе ее жизни на редкость стабилен, поэтому французские наблюдатели были удивлены, когда проанализировали три результата наблюдения одной и той же звезды и обнаружили в одном спектре ярко-оранжевый свет калия. Само по себе присутствие калия не было чем-то необычным, но то, что он внезапно появлялся всего в одном наблюдении из трех, безусловно, привлекало внимание и наводило на мысль, что они, возможно, наблюдали звездную вспышку нового и неизвестного типа.

Звездные вспышки — обычное явление, которое происходит в результате накопления и высвобождения магнитной энергии во внешних слоях звезд. Наше собственное Солнце регулярно производит небольшие вспышки, выплевывая свет, плазму и заряженные частицы. Однако вспышки, которые настолько велики, чтобы их можно было увидеть с другого конца галактики, гораздо более интересны. Засечь такую — большая удача: типичные звездные вспышки длятся всего несколько минут, и их изучение — ценный способ узнать больше о внутренней физике звезды, внешних слоях и даже о том, как вспышки могут повлиять на возможное присутствие жизни на близлежащих планетах. Новый тип вспышки мог положить начало новому направлению в звездной физике.

Взволнованные Даниэль и Нина тут же составили краткий отчет об открытии «калиевой вспышки» для публикации в журнале Astrophysical Journal. Волнение усилилось еще больше, когда в последующие несколько лет были обнаружены еще две «звезды с калиевыми вспышками». В астрономии, где данные так часто ограничены тем, что нам посчастливилось увидеть, одиночное явление может быть случайностью, но три — это уже практически система. К 1966 году звезды с калиевыми вспышками, похоже, были на пути к тому, чтобы считаться полноценным научным открытием.

Была только одна проблема: калиевые вспышки обнаруживались только в обсерватории Верхнего Прованса, и все три звездные вспышки были обнаружены одной и той же группой астрономов. Более того, у этих звезд больше не было ничего общего. Одна относилась к тому же типу, что и Солнце, другая была более горячей, у третьей наблюдалось необычное магнитное поле, но они не обладали никакими общими характеристиками, которые могли бы объяснить внезапный выброс калия.

Астрономы из Калифорнии Боб Винг, Мануэль Пеймберт и Хайрон Спинрад заинтересовались перспективой появления звезд с калиевыми вспышками, но скептически отнеслись к открытию в обсерватории Верхнего Прованса. В конце концов, они сами в обсерватории Лик обследовали 162 звезды в поисках калиевых вспышек и не обнаружили ни одной. Напрашивался вопрос: что еще мог увидеть телескоп, что вызвало бы кратковременную вспышку излучения калия?

Источник оказался еще более локальным, чем ожидалось. Некоторые французские наблюдатели и техники были курильщиками, а Даниэль Барбье, в частности, был известен тем, что курил трубку во время наблюдений.

Калий же, как оказалось, дает самый заметный пик в спектре пламени спички.

Калифорнийская группа исследовала этот эффект в ходе довольно необычного наблюдения на 120-дюймовом телескопе обсерватории Лик: ученые вставали в разных местах рядом со спектрографом и чиркали спичками, чтобы посмотреть, послужит ли это причиной появления калия в данных. Также они связались с французским астрономом Иветт Андрилла, наблюдавшей звезды с калиевыми вспышками, и объяснили ей свою теорию. Как и большинство ученых, астрономы любят хорошую головоломку, даже если в процессе ее решения будет доказана ошибочность их собственных исследований. Иветт немедленно провела собственный эксперимент в Верхнем Провансе. Как оказалось, в помещении, где стоял французский спектрограф (и где, по-видимому, было удобно устраивать полуночный перекур), в составе одного из приборов имелась вращающаяся стеклянная пластина, которая могла отражать свет от чиркающих спичек и направлять его непосредственно в детектор спектрографа.