Нейтронные звезды. Как понять зомби из космоса - Москвич Катя - Страница 14

Раздосадованная отсутствием единого мнения о природе этого странного источника, 21 декабря, незадолго до отъезда домой на Рождество, Белл еще раз зашла в лабораторию. Вечер только начинался, и она хотела отдать долги – просмотреть графики на лентах самописцев, продолжавших двигаться со скоростью около тридцати с половиной метров в день. Ближе к десяти часам вечера, как раз перед закрытием лаборатории, она ахнула: на ленте был кусочек закорючки, похожей на первую – на “загривок”. Но теперь источник находился в совсем другом месте, как раз напротив[8] Кассиопеи А – остатка сверхновой в созвездии Кассиопея и очень яркого радиоисточника. Паразитные сигналы от Кассиопеи А затрудняли наблюдение. Заинтригованная, Белл пошла к радиотелескопу, чтобы контролировать наблюдения в то время, когда эту часть неба будет видно лучше всего. Она добралась до поля в два часа пополуночи. Стояла морозная звездная ночь. Приемник телескопа из-за холода работал плохо. Белл вспоминает, что выругала приемник и подышала на него. Ей удалось заставить его проработать пять минут, но и этого оказалось достаточно, чтобы обнаружить еще одну, длившуюся 1,19 секунды последовательность всплесков. Новый пульсирующий источник был очень похож на первый, но располагался в совсем другой части неба. Белл почувствовала невероятное облегчение – теперь, здесь и сейчас, она уже точно знала, что это не сигналящие инопланетяне: маловероятно, что два их племени будут почти одновременно посылать сигналы из разных концов Галактики. “Можно один раз столкнуться с чем-то странным, с необычной аномалией, но, когда обнаруживаешь ее дважды, понимаешь, что это не аномалия, а что-то совсем новое, – говорит Белл. – Еще непонятно, что это такое, но абсолютно ясно, что мы имеем дело с астрономическим объектом нового типа”.

Вскоре состоялась помолвка Белл, а в начале января, возвратившись в лабораторию после каникул, она обнаружила третий и четвертый сигналы. В феврале ученые подготовили статью и представили ее в научный журнал Nature²³. За несколько дней до публикации статьи, в конце февраля 1968 года, вспоминает Лонгейр, Хьюиш сделал доклад на семинаре. Хьюиш признался, что и сам не знает, что это за сигнал. Самое приемлемое объяснение, которое Хьюиш мог дать ошеломленной толпе, что этот источник – пульсирующий белый карлик.

Статья вышла в конце февраля. Авторы очень осторожно высказывались о природе пульсирующего сигнала из космоса. Журналисты пришли в еще большее возбуждение, узнав, что открытие сделал студент и, более того, этот студент – девушка. В то время женщин-физиков было еще меньше, чем сегодня, а до 1948 года женщины вообще не могли быть полноправными членами Кембриджского университета. Белл фотографировали сидя, стоя, в лаборатории, где она якобы внимательно изучает какие-то научные документы. Один журналист даже попросил Белл пробежаться, размахивая руками и изображая радость, ведь она как-никак только что сделала открытие! Ей задавали, как казалось журналистам, самые уместные вопросы. Например, они спрашивали, выше ли она принцессы Маргарет и сколько у нее любовников²⁴. Хотя, возможно, средства массовой информации больше внимания уделяли Белл, а не Хьюишу, номинантом на Нобелевскую премию по физике стал руководитель. Совместно с Райлом Хьюиш получил эту премию в 1974 году.

“Я думаю, сегодня, вероятно, все сложилось бы по-другому”, – мягко говорит Белл и отворачивается. На протяжении многих лет она старалась привлекать женщин к занятиям наукой, содействовать тем из них, кто занимается точными науками и математикой, разрабатывает новые технологии или стал инженером-конструктором. “Сегодня женщина – научный работник – явление вполне обычное, но ситуация еще не совсем нормальная”, – говорит Белл. Вскоре после защиты диссертации она вышла замуж и уехала с мужем, который, будучи госслужащим, часто менял место жительства. Белл перестала заниматься пульсарами, но науку не бросила. Переключившись на рентгеновскую астрономию, Белл вошла в рабочую группу британско-американской орбитальной рентгеновской обсерватории Ariel 5. Хотя Нобелевский комитет обошел Белл стороной, ей вручили многочисленные награды, включая премию по фундаментальной физике за 2018 год[9]. С 2002 по 2004 год Белл была президентом Королевского астрономического общества. Прошло много десятилетий, а Белл все еще часто приглашают в качестве докладчика на многие международные конференции по всему миру.

Сразу после публикации 24 февраля 1968 года статьи Белл и Хьюиша исследователи по всему миру бросились выяснять, что же было источником этих таинственных пульсаций. Нейтронные звезды не были в приоритете у Белл и Хьюиш: они подозревали белые карлики. Но ученые знали, что период одного из источников 0,25 секунды слишком мал для белых карликов. “На это возразить нечего, – рассказывает Лонгейр, – нельзя заставить белые карлики вращаться так быстро”.

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.