Юрий Шахбазян - Амбарцумян

Есть теория, которая полагает, что пульсары — это быстро вращающиеся белые карлики. На одной стороне такой звезды имеется взрывающаяся область (происходит инжекция материи в одном направлении), интенсивно излучающая радиоволны, которые мы принимаем лишь тогда, когда звезда обращена к нам этой стороной. Но и у этой теории имеются свои трудности: никак нельзя представить себе обычный белый карлик, который вращался бы так быстро. Звезда размером с Землю, вращающаяся с периодом 0,033 секунды, имела бы на поверхности скорость около 1 300 000 км/с, то есть намного больше скорости света. Можно представить пульсар, как многоинжектирующую систему ситоподобной конфигурации (многопрожекторного типа) и т. д.

Пульсар интерпретируется сейчас как быстро вращающаяся намагниченная нейтронная звезда малого размера (она плотнее, чем белый карлик). Однако механизм его мощного рентгеновского и радиоизлучения до сих пор окончательно не ясен.

Установлено, что пульсар в Крабовидной туманности, инжектируя релятивистские электроны или, по некоторым гипотезам, испуская гравитационное излучение, со временем замедляется, вызывая тем самым и радио- и рентгеновское излучение туманности. Если бы пульсар «выключился», то через несколько месяцев прекратилось бы жёсткое рентгеновское излучение туманности, а через сотню лет кончилось бы её оптическое излучение.

В 1953 году И. С. Шкловский [22] Иосиф Самуилович Шкловский (1916–1985) — советский астроном, астрофизик, член-корреспондент АН СССР, автор девяти книг и более трёхсот научных публикаций, лауреат Ленинской премии за концепцию искусственной кометы, основатель раздела радиоастрономии в современной астрофизике. предположил, что механизм оптического излучения Крабовидной туманности, по крайней мере, на 95 процентов обусловлен сверхэнергичными (релятивистскими) электронами, движущимися в магнитном поле туманности. Таким образом, было показано, что излучение Крабовидной туманности является синхротронным [23] Такое излучение впервые обнаружено физиками на синхрофазотроне. (или, как говорят физики, магнитно-тормозным, или, как говорят «оптические» астрофизики, является нетепловой непрерывной эмиссией).

Шкловским были предсказаны наличие магнитного поля туманности и, следовательно, поляризация её излучения. Вскоре в Бюракане ленинградским астрофизиком В. А. Домбровским [24] Виктор Алексеевич Домбровский (1913–1972) — советский учёный-астроном, астрофизик. впервые была обнаружена поляризация этой туманности, а молодым астрофизиком Э. Е. Хачикяном (ныне академиком) было исследовано распределение поляризации по туманности. В 1957 году к анализу механизмов непрерывной эмиссии Крабовидной туманности и к проблеме её нетеплового излучения обратился Виктор Амазаспович в работе «О плотных облаках релятивистских электронов».

Он подтвердил мнение Шкловского, что в Крабовидной туманности значительная и даже основная часть тормозного излучения в магнитном поле испускается в оптических частотах.

Однако Амбарцумян указал на возможность существования и другого механизма возникновения излучения. А именно, если имеется сравнительно плотное облако релятивистских электронов достаточно большого размера, то концентрация фотонов, испускаемых при тормозном излучении, увеличивается, и эффект рассеяния электронов на этих фотонах (обратный Комптон-эффект) становится весьма значительным. В результате излучение, являющееся следствием рассеяния электронов на фотонах, может во много раз превзойти тормозное излучение, особенно если при заданном магнитном поле энергия электронов велика.

Виктор Амазаспович в этой работе напоминает о том, как В. Бааде [25] Вальтер Бааде (1893–1969) — немецкий астроном. Исследовал переменные и сверхновые звёзды. в 1942 году обнаружил появляющиеся время от времени в Крабовидной туманности новые яркие сгущения и волокна, которые, вероятно, являются довольно плотными облаками релятивистских электронов.

Аналогичным примером, где можно подозревать существование сравнительно плотных облаков релятивистских электронов, являются вспышки нетепловой непрерывной эмиссии иррегулярно переменных звёзд типа Т Тельца. Светимость у отдельных звёзд типа Т Тельца становится в 20 или 30 раз больше, чем в минимуме. У этих звёзд во время вспышки возникает нетепловая непрерывная эмиссия. Изучение этих загадочных переменных объектов находится в центре внимания астрофизиков мира.

В упомянутой работе Виктора Амазасповича впервые рассматривается вопрос о том, с каким из двух возможных механизмов излучений мы имеем дело в этих явлениях: со случаем, когда преобладает тормозное излучение в магнитном поле, или со случаем, когда, наоборот, преобладает излучение из-за рассеяния на собственных фотонах облака. Решение этого вопроса существенно, так как продолжительность излучения в этих случаях оказывается совершенно разной.

В результате Виктором Амазасповичем было получено фундаментальное соотношение параметров обоих явлений — формула, позволяющая по наблюдаемым величинам получить ответ на вопрос: какой из процессов (магнитно-тормозной или обратный Комптон-эффект) является преобладающим.

С развитием астрофизических методов наблюдений и вводом в строй крупнейших телескопов во многих обсерваториях мира количество обнаруженных разнообразных туманностей, образовавшихся в результате активности центральной звезды, сильно увеличилось (планетарные, кометарные туманности и т. д.). Большой вклад в эти работы сделали бюраканские астрофизики. Таким образом, можно утверждать, что именно Крабовидная туманность своим наглядным примером взрыва сверхновой и образования туманности из звезды указала путь к познанию космогонической эволюции Галактики.

Но многие исследователи считали появление Крабовидной туманности явлением редким, уникальным и не могущим служить примером для космогонических обобщений. Требовались новые доказательства универсальности факта образования туманностей из звёзд. Особое место среди нестационарных объектов занимают переменные звёзды с разнообразными и фантастическими проявлениями вспышечной активности.

Такими объектами являются, например, звёзды типа FU Ориона (Фуоры), которые вдруг, за короткий промежуток времени, повышали свою светимость в наблюдаемой части спектра более чем в 100 раз, после чего удивительным образом долгие годы сохраняли повышенную светимость.

Ни одна из теорий внутреннего строения звёзд не в состоянии объяснить подобное явление. Обнаружение новых Фуоров до сих пор является важным и престижным делом в астрофизике нестационарных объектов.