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.
