И все-таки одни ли мы во Вселенной – доктор физико-математических наук, профессор Владимир Удодов продолжает знакомить читателей «Пульса Хакасии» со своими мыслями по поводу существования внеземных цивилизаций. На этот раз он расскажет драматическую историю о пульсарах или «маленьких зеленых человечках».
Напомним, Владимир Николаевич – Заслуженный деятель науки Республики Хакасия, Почётный работник высшего профессионального образования России, специалист по теоретической физике и астрофизике, а также основатель школы, в рамках которой проводилась научно-исследовательская работа с аспирантами, студентами и даже школьниками региона. Родился он в Московской области в деревне Аннино. Его отец – полковник, ветеран Великой Отечественной войны, мама – учительница. Основным увлечением профессора являются путешествия.
«В 1967 году в обсерватории Кембриджского университета (Англия) вступил в строй новый радиотелескоп метрового диапазона волн. Его антенна состояла из 2048 диполей, образуя прямоугольник размером 470 на 45 м. Он предназначался для исследования радиоисточников методом мерцаний, возникающих при рассеянии радиоволн на неоднородностях межзвездной среды. Эффект аналогичен мерцанию звезд в земной атмосфере, которое все видели. Работа проводилась под руководством известного радиоастронома А. Хьюиша. Для регистрации быстрых изменений радиопотока использовалась аппаратура с малой постоянной времени, иначе говоря, большим разрешением во времени. И почти сразу, в августе 1967 года, был зарегистрирован довольно сильный сигнал периодически повторяющихся импульсов. Промежуток времени между ними составлял около одной секунды.
Дальнейшие наблюдения показали, что период сохраняется с точностью до 10-7, что лучше, чем у швейцарских часов. Эти сигналы были обнаружены молодой аспиранткой Джоселин Бэлл. Сначала этому не придали большого значения, считали это помехами от наземных радиолокационных станций, самолетных радаров и т.д. Далее было показано, что источник сигналов занимает неизменное положение среди звезд, а для земных источников это невозможно. Было оценено и расстояние до источника, которое оказалось более 1000 астрономических единиц (а.е.). Так, а.е. – среднее расстояние от Земли до Солнца – примерно 150 млн км. Речь шла о том, что источник находится за пределами Солнечной системы. Так был обнаружен космический источник импульсных сигналов. Ничего подобного ранее не наблюдалось. После этого их назвали пульсарами (английское слово, сокращение от «пульсирующий источник радиоизлучения»).
Первый пульсар группы Хьюиша обозначили СР 1919. Его излучение наблюдалось в виде серии импульсов длительностью около одной минуты, затем в течение 3-х минут излучение отсутствовало, после чего импульсы появлялись вновь. Их амплитуда менялась от одной серии к другой и от импульса к импульсу. Наиболее мощные из них в 20 раз превосходили среднюю мощность потока.
Это позволяет понять, почему пульсары не обнаружили ранее. Обычный радиоастрономический приемник регистрирует среднюю мощность сигнала за время накопления длительностью тау – величина (постоянная времени) аналогична периоду экспозиции при фотографировании. Так, чем больше постоянная времени, тем чувствительнее прибор, и тем более слабое излучение он может обнаружить. Радиоастрономы всегда стремились ее увеличить, но для регистрации отдельных импульсов необходимо, чтобы постоянная времени была меньше промежутка между импульсами, иначе будет зарегистрирована только средняя мощность сигнала, которая гораздо меньше максимальной мощности импульса.
Обнаружение пульсара СР 1919 поставило сложную проблему о природе источника. Ведь астрономы хорошо знали многочисленные переменные звезды различных типов.
Но они не дают импульсного излучения (излучение звезды не падает до нуля). Так, самый малый период пульсаций для обычных звезд – это доли суток (часы). К примеру, большинство переменных звезд имеют периоды от 1 до 50 суток, но периодов в секунду в мире обычных звезд нет. Все это наводило на мысль, что зафиксирован организованный сигнал искусственного происхождения. Оставалось только предположить, что обнаружен сигнал внеземной цивилизации (ВЦ). Причем эта возможность рассматривалась настолько серьезно, что группа Хьюиша засекретила свое открытие. Пытались даже расшифровывать сигналы. Позже в одном из интервью А. Хьюиш рассказывал: «Когда мы впервые увидели эти радиоволны, написанные самописцами, нас охватил страх. Нам захотелось взять все эти бумаги и сжечь. Дело было в ноябре. Неделю мы пребывали в ужасном волнении, никто не знал, какое решение принять. Я совсем лишился сна… Это очень серьезная проблема и нельзя допустить, чтобы решали ее астрономы, журналисты или политические деятели одной страны».
В настоящее время правовые и политические проблемы, возникающие в связи с возможным обнаружением сигналов внеземной цивилизации, изучаются в Международной Астронавтической академии совместно с Институтом космического права, но в то время ситуация была неясной. Волнение Хьюиша улеглось, когда были открыты еще три пульсара. Все они обладали сходными характеристиками. Это давало основание предполагать, что открыт новый, неизвестный ранее класс радиоисточников. Думать, что четыре сходные цивилизации, расположенные в разных местах Галактики, одновременно удостоили нас своим вниманием – это слишком самонадеянно.
Но завеса секретности была снята. И в феврале 1968 года в международном журнале «Nature» появилась статья А. Хьюиша, Дж. Белл и других сотрудников об открытии пульсара СР 1919, которая вызвала настоящий бум. Начались интенсивные поиски и их изучение. Сейчас известно более 1500 пульсаров. Изучены их характеристики, некоторые из них излучают в оптическом и рентгеновском диапазоне. Хьюиш получил Нобелевскую премию за свое открытие, но общественность была не довольна.
Считается, что пульсар – это быстро вращающаяся сильно намагниченная нейтронная звезда, которые предсказал замечательный советский физик Л.Д. Ландау еще в начале 1930-х годов.
Период пульсара – это период вращения нейтронной звезды, которые возникают на последней стадии эволюции массивных звезд, когда источники ядерной энергии исчерпаны. После этого может возникнуть вспышка сверхновой звезды, а затем происходит гравитационный коллапс (сжатие) и образуется нейтронная звезда радиуса 10-15 км и массой от 1,5 до примерно 2-х масс Солнца. Ее плотность очень велика и приблизительно равна плотности атомного ядра, а в центре – еще выше. То есть нейтронная звезда – это чудовищное атомное ядро диаметром 20-30 километров! Поверхность многих таких звезд состоит из кристаллического железа. Она за секунду делает один оборот. Сейчас известны пульсары, которые делают до 40 оборотов в секунду. Для сравнения, Солнце делает один оборот вокруг оси за месяц, а Земля – за сутки. При такой плотности даже атомные ядра разрушены и протоны превращаются в нейтроны. Нейтронная звезда на 99 процентов состоит из нейтронов, что и оправдывает ее название. Твердая кора толщиной 1 км у нейтронной звезды состоит из железа.
Так и завершилась история с пульсарами, а первоначально решили, что сигналы посылают «маленькие зеленые человечки». После этого других сенсационных открытий, которые можно было бы связать с внеземными цивилизациями, не было. Но история их поисков на этом не закончилась».
Материал подготовила Ирина Гусева
