Загадки для знатоков. История открытия и исследования пульсаров - Амнуэль Павел (Песах) Рафаэлович (читать книги онлайн полные версии TXT) 📗
Остаток вспышки звезды-гостьи 1054 года — именно эта туманность! И обнаружено это было бы на полтора десятилетия раньше, если бы не досадная опечатка. Да, после явления звезды-гостьи на небе осталась туманность, а не звезда…
Впервые эту туманность наблюдал в 1731 году английский физик и астроном-любитель Д. Бевис. Он обозначил открытую им туманность на картах звездного неба в атласе «Уранография Британика», который собирался издать. Но издатель вдруг обанкротился, и Д. Бевис умер, не дождавшись публикации атласа. Лишь в 1786 году карты Бевиса (без упоминания его имени) вошли в изданный в Лондоне звездный атлас. К тому времени туманность была заново открыта Ш. Мессье, астрономом при дворе короля Людовика XV. Мессье был прозван ловцом комет. Он искал кометы, стараясь засечь их еще тогда, когда они не обзавелись ярким хвостом и видны лишь в телескопы. Чтобы обезопасить себя от путаницы, Мессье составил каталог «туманных пятен» на небе, которые отличались от слабых комет лишь тем, что в отличие от хвостатых сестер не двигались относительно звезд. Под номером 1 в каталоге Мессье и стояла туманность, открытая Бевисом. Французский астроном к моменту публикации каталога уже знал, что не он первым наблюдал туманность М 1, и воздал должное своему предшественнику. Не будь этого, мы вообще вряд ли узнали бы о том, что был любитель астрономии по имени Бевис…
Итак, туманность М 1 была занесена в каталог. Правда, никто не мог ничего сказать о ее физической природе. В. Гершель, например, считал, что это далекое скопление звезд, и будь у него телескоп побольше, он непременно разглядел бы отдельные звезды. Такой телескоп был у лорда Росса, но и ему не удалось обнаружить в туманности никаких звезд. Однако лорд Росс сделал две важные вещи. Во-первых, он обнаружил, что туманность при внимательном рассмотрении имеет волокнистую структуру — в ее аморфной массе едва-едва различались чуть более яркие изогнутые нити, волоконца. Во-вторых, при еще более внимательном рассмотрении туманность показалась лорду Россу похожей на краба, и он назвал туманность М 1 Крабовидной. Под этим названием она и известна сегодня — памятник воображению, способному разглядеть все что угодно в туманном пятнышке.
В наши дни Крабовидная туманность — один из самых известных небесных объектов. Сколько важнейших астрономических открытий связано с ней! И все из-за того, что туманность возникла при вспышке звезды-гостьи. Впрочем, обнаружить это было очень непросто. И не только из-за нелепой опечатки в списке Лундмарка.
В 1892 году У. Роберте впервые сфотографировал Крабовидную туманность, а В. Слайфер в 1913 году получил ее первые спектрограммы. В отличие от прочих газовых туманностей спектр Краба оказался непрерывным. На этом фоне были видны раздвоенные линии излучения. Обычно, если излучает нагретое облако межзвездного газа, видны только линии излучения: ведь непрерывный спектр возникает в плотном непрозрачном теле, например в звезде. Но здесь-то излучала не звезда, а туманность! Загадка излучения Краба просуществовала долго — почти сорок лет.
В 1921 году, когда Лундмарк опубликовал свой список новых звезд, Крабовидная туманность преподнесла еще одну загадку. К. Лампланд сравнил две фотографии туманности, сделанные с интервалом в восемь лет, и обнаружил, что туманность за это время изменилась. Волоконца переместились друг относительно друга, причем очень заметно. Такое же исследование провел Дж. Дункан и пришел к еще более определенному выводу — туманность расширяется! «Перевернув» картинку, можно сказать, когда это расширение началось, конечно, если известно, с какой скоростью туманность расширяется. Снимки, которыми располагал Дункан, не позволяли еще сделать надежный расчет — нужны были более длительные измерения. Однако никто из наблюдателей не подумал о том, что эта расширяющаяся туманность может иметь какое-то отношение к взрыву звезды. Пусть не звезды-гостьи 1054 года (пресловутая опечатка «отодвигала» туманность прочь от места вспышки), но к любому другому взрыву. Ведь тогда уже было известно, что во время вспышек обычных новых звезд образуются расширяющиеся оболочки, не такие, впрочем, эффектные, как Крабовидная туманность. В 1917 году Е. Барнард обнаружил оболочку у новой Персея, а через год — оболочку у недавно вспыхнувшей новой в созвездии Водолея. Аналогия напрашивалась, но…
А ведь известно было и второе доказательство расширения Крабовидной туманности: раздвоение линий излучения в ее спектре. Почему могут раздваиваться спектральные линии? Либо потому, что атомы излучают в сильном магнитном (эффект Зеемана) или электрическом (эффект Штарка) поле, либо причиной расщепления может стать обычный эффект Доплера. Мы ведь наблюдаем оба края прозрачной расширяющейся туманности. Передний край ее приближается к нам, задний удаляется. Линии, излученные на переднем крае, смещаются из-за эффекта Доплера в голубую сторону, а линии, излученные на удаляющемся от нас заднем крае, — в красную. Вот и кажется, что каждая спектральная линия разделилась на две. Но… Как это обычно бывает при работе с помощью метода проб и ошибок, сначала делаются все возможные ошибки, даже если ошибочная идея явно неправдоподобна. В. Слайфер, который открыл расщепление линий в спектре Крабовидной туманности, писал: «Главные небулярные эмиссионные линии представляются расщепленными на два компонента, что заставляет предположить наличие эффекта Штарка, обусловленного электрическим полем». Прямо-таки заставляет…
Все же семь лет спустя мнение о том, что Крабовидная туманность может быть связана со вспышкой 1054 года, было высказано американским астрофизиком Э. Хабблом. Но на эту работу просто не обратили внимания! Причина была существенной — Хаббл опубликовал свою статью в журнале, не пользовавшемся популярностью, и о его выводе мало кто знал.
Сразу весь «букет» невезения: спектр туманности неправильно интерпретировали, в определение места вспышки звезды-гостьи вкралась опечатка, а верное мнение было опубликовано в издании, которое мало кто читал. И в результате эффектное астрономическое открытие запоздало на двадцать лет…
Таким было состояние исследований Крабовидной туманности в 1938 году, когда Лундмарк исправил наконец злосчастную опечатку.
В то время с фотографиями Крабовидной туманности работал американский астроном Р. Минковский. Он сравнил друг с другом фотографии, сделанные с интервалом в несколько лет, и определил среднюю скорость, с которой расширялась туманность: около 0,2 угловой секунды в год. Если туманность все время расширялась с такой быстротой, то семьсот лет назад она представляла собой точку. Тогда-то она и возникла.
Однако мы ведь знаем, что после явления звезды-гостьи прошло на два века больше! Минковский, впрочем, вовсе не утверждал, что Крабовидная туманность и звезда-гостья 1054 года — одно и то же. Надежно это было доказано лишь в 1942 году Н. Мейолом на Ликской обсерватории и одновременно — Ж. Оортом. Только тогда у астрофизиков появилась уверенность в том, что после вспышки 1054 года возникла газовая туманность, которую мы называем Крабовидной. Уверенность — великая сила. Если человек точно знает, что два явления связаны, а со скоростью расширения туманности получается неувязка, что он сделает? Он изменит скорость, будет утверждать, что раньше скорость расширения могла быть меньше. Именно такой вывод и был сделан на самом деле. Крабовидная туманность расширяется все быстрее и быстрее!
Так возникла еще одна загадка Краба, и отгадать ее удалось больше двух десятилетий спустя.
А что же стало с самой вспыхнувшей звездой? Неужели от нее не осталось ничего, кроме туманности?
Поиск звездного остатка вспышки 1054 года — другая, и тоже драматическая, история.
В конце двадцатых годов из Европы в США приехал работать немецкий астроном В. Бааде. На Маунт Вилсон он начал сотрудничать со швейцарским астрономом Ф. Цвикки, тоже покинувшим родину, чтобы поработать на больших телескопах Америки. Сотрудничество Бааде и Цвикки оказалось удивительно плодотворным. В 1934 году они опубликовали работу, в которой сразу пролили новый свет на проблему вспышек очень ярких новых звезд. Во-первых, Бааде и Цвикки дали таким звездам название. Пусть очень яркие новые звезды называются сверхновыми. Название довольно бессмысленное, потому-то оно привилось сразу и без обсуждений. Так же, как Краб. Чем меньше смысла в названии, тем оно легче запоминается.
