Эндррю Коллинз - Мистерия созвездия Лебедя

Это астрономическое явление, связанное с двойной звездной системой большой массы, астрономы обычно называют микроблазаром — и это определение в полной мере относится к источнику Лебедь Х-З {752} 752 ‘Waiting for Cygnus X-3’ Science@NASA доступно на сайте science.nasa.gov/headlines/y2000/ast25 feb_lm.htm (см. фото 29). Односторонний выброс, обнаруженный Майком Маккаллахом, был настолько мощным, что он сравнил его с выбросом активных ядер галактики, которые рассматриваются как сверхмассивные черные дыры в центре каждой галактики. Наша галактика, или Млечный Путь, не является исключением, хотя ученые считают, что ее ядро не проявляло активности на протяжении нескольких десятков тысяч лет. Известно, что активные ядра галактик формируют релятивистские выбросы (например, М87 (Дева А) в созвездии Девы — см. фото 30), а когда этот поток частиц направлен на Землю, то есть его центральная ось указывает в сторону нашей планеты, астрофизики называют их галактическими блазарами (например, ЗС279 также в созвездии Девы).

Несмотря на то что в нашей собственной галактике были обнаружены несколько нейтронных звезд и черных дыр, испускающих релятивистские выбросы (такие, как микроквазар SS433 в созвездии Орла), ни у одной из них выброс не был направлен точно на нас, что позволило бы классифицировать их как микроблазар (младший брат более мощного галактического блазара). Таким образом, если источник Лебедь Х-3 отнести к микроблазарам, то он становится уникальным явлением, единственным из зарегистрированных в нашей галактике. Однако новость о том, что самый мощный космический ускоритель в нашей галактике, обладающий невероятной разрушительной силой, направлен на Землю, понравилась не всем.

Механизм возникновения этих мощных релятивистских выбросов остается загадкой, и, кроме того, мы не знаем, является ли меньший по размерам объект двойной системы Лебедь Х-3 нейтронной звездой или черной дырой, поскольку теоретически он не может быть одновременно и тем и другим (хотя некоторые современные астрофизики высказывают предположение, что это либо нейтронная звезда с необычным ядром из субатомных частиц под названием кварки, либо даже кварковая звезда, еще меньший по размерам коллапсар диаметром несколько километров, полностью состоящий из «необычного кваркового вещества» {753} 753 For a review of these theories Cm. Collins, ‘In defence of Cygnus X-3 as a Cosmic Accelerator: Response to Criticisms regarding its Production of Neutral Particles with Energies up to PeV, 2006, доступно в формате PDF на сайте www.andrewcollins.com ). Более того, с открытием Маккаллаха связаны и другие нерешенные вопросы, поскольку в октябре и ноябре 2000 года, всего через восемь месяцев после объявления о том, что объект Лебедь Х-3 является микроблазаром, радиоастрономы из Национальной радиоастрономической обсерватории в Соединенных Штатах сделали три снимка явлений, которые, по всей видимости, являются биполярными выбросами по обе стороны от активного ядра источника Лебедь Х-3 {754} 754 Там же. . Они отличаются от картины, полученной Маккаллахом при помощи VLBA, где явно виден односторонний релятивистский выброс, направленный в сторону Земли.

Объяснить эту разницу можно лишь при помощи гипотезы, что диск аккреции вибрирует, что заставляет выбросы постоянно менять положение, как в голливудском лазерном шоу. Если эта гипотеза ошибочна, то объект Лебедь Х-3 способен испускать релятивистские выбросы в разных направлениях, и в пользу этой версии свидетельствует тот факт, что в 2002 году астрофизики, занимающиеся исследованием радиоволн, подтвердили возможность существования двух типов выбросов — двойного, по обе стороны от оси, и одностороннего, причем эти выбросы формируются отдельно {755} 755 Mioduszewski et al, ‘Radio observations of Cygnus X-3 after the Large Radio Flare in September 200 Г, www.nrao.edu/~amiodusz/ Cygx3head 02.pdf .

Практически доказано, что релятивистские выбросы объекта Лебедь Х-3 являются истинными источниками необычных космических лучей и гамма-лучей высоких энергий, которые приходят из глубокого космоса, не испытывая влияния галактического магнитного поля, и в конечном итоге пронизывают атмосферу Земли. Предположение о том, что источник Лебедь Х-3 является микроблазаром, придает смысл всему, что было зарегистрировано или предсказано в связи с «детьми Лебедя», в том числе их способность проникать в толщу скал на несколько сотен метров, прежде чем распасться на короткоживущие мюоны.

И что более важно, сигналы от источника Лебедь Х-3, указывающие на прибытие космических лучей, обычно совпадают с мощными вспышками электромагнитного излучения в широком диапазоне частот, что, как известно, сопровождает образование релятивистских выбросов. Так, например, в октябре 1985 года, космические лучи от источника Лебедь Х-3, зарегистрированные в разных частях Земли, совпали со вспышками гамма-излучения высоких энергий и радиоволн {756} 756 Berezinsky, ‘Time delay of the PeV gamma ray burst after the October 1985 radio flare of Cygnus X-3’ Nature 334 (11 августа 1988), стр. 506–507. , а необычная активность мюонов, обнаруженная в эксперименте «Soudon II» в период с 1991 по 2000 год, неизменно совпадала с сильными или средними вспышками активности в диапазоне радиоволн {757} 757 Thomson, 1991, цит. произведение; Marshak, 2000, цит. произведение; Allison et al, цит. произведение. .

Все это свидетельствует о том, что при узких выбросах источника Лебедь Х-3 увлекаемые магнитным полем потоки частиц имеют скорость, близкую к скорости света, и на Землю почти всегда обрушивается излучение разного типа, от радиоволн до рентгеновских лучей, гамма-лучей, инфракрасного излучения и загадочных космических лучей, получивших название «дети Лебедя».

В 2001 году были отмечены две мощные вспышки в диапазоне радиоволн {758} 758 Электронная переписка между Джозефом Марти Рибасом с кафедры физики университета Хаэна, Испания, и автором от 11 января 2006. , но с тех пор объект Лебедь Х-3 вел себя относительно тихо, хотя результаты семилетних исследований флуктуаций рентгеновского излучения позволили установить определенную периодичность вспышек, составляющую ровно 71 день {759} 759 Boyd and Smale, ‘The Long Term Light Curves of X-ray Binaries Contain Simultaneous Periodic and Random Components’, AJ 612 (10 сентября 2004), стр. 1006–1017. . Наблюдения продолжаются, и ученые по-прежнему ожидают мощного взрыва, который был предсказан Маккаллахом в 2000 году и который был назван одним из специалистов «следующим Большим Взрывом» {760} 760 Fischer, ‘Cygnus X-3: Waiting for the Next Big Bang’, The Cosmic Mirror 178 (26 февраля 2000), доступно на сайте www.astro. uni-bonn.de/~dfischer/ mirror/178.html (последние сведения об активности источника Лебедь Х-3 можно найти в Постскриптуме). Когда это событие наконец произойдет, мы получим важные данные, способные подтвердить, что объект Лебедь Х-3 представляет собой одну из самых необычных звездных систем во всей галактике.