Тем временем исследователи расширяют поиск. Майор и Квелоц ведут наблюдения 400 звезд в южном полушарии, еще 300 звезд, тоже южного полушария, исследуют Марси и Батлер с помощь крупнейшего телескопа обсерватории Кек на Гавайях. Группа Техасского университета использует новый 9-метровый телескоп для наблюдения 400 звезд в северном полушарии. Предполагается, что за 15 лет будут исследованы все «перспективные» звезды в радиусе 30 световых лет от Солнца. Однако все эти программы рассчитаны на обнаружение массивных планет (типа Юпитера). Для обнаружения планет земного типа чувствительности существующей аппаратуры пока недостаточно. Здесь прогресс может быть связан с применением интерферометров. Уже создан наземный интерферометр, рассматривается проект большого космического интерферометра с 4-метровыми телескопами, разнесенными на расстояние 100 м. Недавно НАСА объявило о проекте запуска в 2004 году астрометрического спутника, который позволит исследовать 40 миллионов звезд и обнаружить планеты у звезд солнечного типа на расстояниях до 1000 световых лет.
6. Планеты у пульсаров
Обнаружение планеты у звезды 51 Пегаса, строго говоря, не было первым надежным обнаружением внесолнечных планет. Это была первая планета, обнаруженная у обычных звезд. Но еще раньше, на несколько лет раньше, планеты были обнаружены у... пульсаров! Что такое пульсар? Это быстро вращающаяся нейтронная звезда, излучающая периодические радиоимпульсы с периодом от нескольких миллисекунд до нескольких секунд.
Первый пульсар СР 1919 был открыт в 1967 г. аспиранткой Кембриджского университета Жаклин Бэлл, которая проводила наблюдения на Малларадской радиоастрономической обсерватории под руководством будущего лауреата Нобелевской премии А.Хьюиша. Обнаруженный ею источник излучал строго периодическую последовательность импульсов. Длительность импульса составляла 0,3 секунды, а период их повторения 1,337 с. Ничего подобного радиоастрономы никогда «не видели». Дальнейшие наблюдения позволили уточнить значение периода. Оказалось, что он сохраняется постоянным с точностью до 10 в минус седьмой степени! Это было уже совсем невероятно, и исследователи заподозрили, что они открыли внеземную цивилизацию. На всякий случай, они решили засекретить свое открытие, даже на ближайшей обсерватории Джодрелл Бэнк об открытии загадочного источника ничего не знали. Впоследствии в одном из газетных интервью Хьюиш рассказывал: «Когда мы впервые увидели эти радиоволны, перенесенные на бумагу нашими самописцами, нас охватил страх. Да-да, страх. Нам захотелось взять все эти бумажки, записи, расчеты — и сжечь. Дело было в ноябре. Неделю мы пребывали в ужасном волнении, никто не знал, что и думать, какое решение принять. Я совсем лишился сна. <...> Я боюсь «зеленых человечков», но еще больше я боюсь белых земных людей, которым захочется установить контакт с маленькими «зелеными человечками». <...> Это очень серьезная проблема, и нельзя допустить, чтобы ее решали астрономы, или журналисты, или политические деятели одной какой-нибудь страны». (Литературная газета, 1 мая 1968 г.)
Волнение Хьюиша улеглось, когда были открыты еще три пульсара; все они обладали сходными характеристиками, и это давало основание полагать, что открыт новый, неизвестный ранее класс радиоисточников. После публикации статьи в «Кашге» (февраль 1968 г.) начались интенсивные поиски и изучение пульсаров. К настоящему времени их известно уже более 800. Естественно, встал вопрос о природе загадочных источников. После рассмотрения ряда гипотез астрофизики пришли к выводу, что это быстро вращающиеся нейтронные звезды, существование которых было предсказано Робертом Оппенгеймером еще в предвоенные (до второй мировой войны) годы.
Нейтронные звезды образуются на заключительной стадии звездной эволюции, после того как звезда вспыхивает в качестве сверхновой. В результате сжатия вещества после вспышки, когда источники ядерной энергии звезды уже исчерпаны, она сжимается до размеров всего 10-20 км, при этом масса ее примерно равна массе Солнца. Можно представить себе, как чудовищно велика ее плотность. При такой плотности разрушаются не только атомы, но и их ядра, происходит превращение протонов в нейтроны, так что вещество звезды состоит в основном из нейтронов, отсюда и ее название — нейтронная. При сжатии звезды скорость ее вращения возрастает, и когда она сжимается до размеров нейтронной звезды, скорость вращения составляет от долей секунды до нескольких секунд, что как раз и соответствует периоду излучения радиопульсаров. Импульсное излучение пульсара объясняется тем, что на поверхности нейтронной звезды имеется активная излучающая область, которая генерирует излучение в узком конусе. При вращении нейтронной звезды наблюдатель будет регистрировать излучение, когда конус направлен в его сторону. Излучение будет повторяться через промежутки времени, равные периоду вращения нейтронной звезды.
Период пульсаров отличается очень высокой стабильностью, вплоть до 1014 секунды. Это позволяет по изменению периода пульсара измерять лучевую скорость нейтронной звезды с точностью до 1 см/с (!), что совершенно недоступно для обычных звезд. Еще более точно периодическое смещение нейтронной звезды при вращении ее вокруг общего центра масс звезда/планета может быть определено по измерению времени прихода отдельных импульсов, что также невозможно для обычных звезд, так как они не дают импульсного излучения. Все это, в принципе, дает возможность обнаруживать у пульсаров планеты с массой порядка массы Земли. Однако никто не пытался этого делать, так как существование планет у пульсаров казалось совершенно невероятным. Открытие первой планеты у пульсара, как и открытие самих пульсаров, было сделано случайно.
