Обращенные к звездам. Прошлое, настоящее и будущее астрономии

210-футовый радиотелескоп «Паркс» расположен на месте овечьего пастбища примерно в 360 километрах к западу от Сиднея в Австралии. Этот телескоп, самый большой в Южном полушарии, ненадолго стал знаменит, когда получил и транслировал на весь мир кадры посадки «Аполлона-11» на Луну в 1969 году; кроме того, с его помощью была составлена карта распространения газообразного водорода по Млечному Пути и открыты тысячи новых галактик.

В течение многих лет в обсерватории Паркса также обнаруживались необычные вспышки, известные как перитоны. Названные в честь мифического существа с телом крылатого оленя, которое отбрасывает тень человека (то есть выглядит как одно существо, но оказывается чем-то иным), перитоны появлялись в телескопе Паркса в виде коротких вспышек радиоизлучения. На протяжении многих лет их замечали практически повсюду, но при этом только в рабочее время по будням. Поскольку Вселенной безразличны и будни, и выходные, общее мнение состояло в том, что помехи исходят от какого-то близлежащего источника на земле, но никто не догадывался, от какого именно.

Перитоны уже были известным курьезом в обсерватории Паркса, когда аспирантка Эмили Петрофф начала работать на радиотелескопе в 2012 году. Проблема заключалась в том, что Эмили изучала короткие вспышки радиоизлучения, которые на самом деле исходили из глубокого космоса, — странные сигналы, известные как быстрые радиовсплески. Казалось, что эти яркие радиовспышки порождаются таинственными и необъяснимыми астрофизическими явлениями, однако в то время, когда Эмили начала их изучать, к ним относились скептически: откуда мы знаем, что быстрые радиовсплески не попадают в ту же категорию, что и необъяснимые, но явно связанные с землей перитоны?

Это был хороший вопрос, и он уже задавался в радиоастрономии. Джоселин Белл Бернелл столкнулась с подобной проблемой, еще будучи аспиранткой в 1967 году, после того как обнаружила таинственный сигнал в данных радиотелескопа Кембриджа в Англии. Там импульсы радиоизлучения появлялись с частотой чуть более одного раза в секунду и с поразительной регулярностью, как идеально тикающие часы, и не были похожи ни на что, когда-либо наблюдавшееся астрономами. Сигнал выдавал такую четкую серию импульсов, что Джоселин и ее коллеги в шутку назвали первые четыре источника импульсов LGM-1 — LGM-4. Аббревиатура LGM расшифровывалась как little green men («маленькие зеленые человечки»).

Джоселин прекрасно понимала, что подобный эффект могут вызывать помехи с Земли, и внимательно следила за тем, как источники перемещаются в течение ночи. Она быстро поняла, что обнаружила настоящие астрономические источники излучения: проследив за первым сигналом в течение нескольких месяцев, Джоселин установила, что он появляется по вечерам и передвигается вместе с остальным ночным небом, и его перемещение соответствует видимому движению неба при вращении земли. Так Джоселин открыла объекты, известные как пульсары — быстро вращающиеся остатки мертвых звезд, которые излучают яркие радиосигналы вдоль своих магнитных полюсов, наподобие маяков в космосе. Самые медленные пульсары испускают несколько радиоимпульсов в минуту, а самые быстрые — сотни импульсов в секунду, вращаясь быстрее, чем колибри машет крыльями. Открытие было отмечено Нобелевской премией (хотя комитет снова предпочел не награждать женщину, а назвал лауреатами ее научного руководителя и другого коллегу), а Джоселин продолжила карьеру исследователя с немалым успехом и получила в 2018 году Специальную премию за прорыв в фундаментальной физике в знак признания ее научных достижений.

А тогда, в 2014 году, в обсерватории Паркса Эмили Петрофф горела желанием приступить к работе над быстрыми радиовсплесками, новейшей загадкой радиоастрономии, и решила, что ее первой задачей будет разгадка тайны перитонов. Она разработала методику быстрого поиска перитонов в данных радиотелескопа и быстро выявила несколько десятков случаев за двухмесячный период. Время их появления дало ей и ее коллегам первую подсказку: перитоны почти всегда обнаруживались в обеденное время.

В поиски включился весь персонал обсерватории Паркса. Установив телескоп в то положение, в котором он раньше обнаруживал перитоны, сотрудники разбегались по окрестным административным зданиям и всеми возможными способами пытались вызвать появление перитона: открывали и закрывали двери, проверяли магнитные замки, подключали и отключали компьютеры, запускали разное оборудование. Со временем команда Эмили научилась засекать перитоны практически сразу — и тут же принималась обзванивать коллег и спрашивать, чем те занимались. Может быть, что-то делали с камерой? Или рядом шел ремонт? Эксперименты продолжались; вспышки по-прежнему появлялись время от времени непредсказуемым образом, но вызвать перитоны по команде никак не удавалось.