Эндррю Коллинз - Мистерия созвездия Лебедя

Пытаясь ответить на эти вопросы, Мейнел исследовал активность космического излучения на протяжении 60 000 лет (80 000—20 000 лет назад), сопоставляя ее с прецессионным циклом Земли, длительность которого они принимали равной 23 000 лет, а не 26 000 лет, как принято считать. Объединив полученный результат с прогнозируемым влиянием космического излучения на магнитное поле Земли, они вычислили наклонение звездного объекта, который мог служить источником излучения. Затем они определили важную астрономическую координату — так называемое прямое восхождение, то есть небесную долготу, измеренную в часах, когда за точку отсчета принимается северный полюс неба. Это позволило им выделить область поисков диаметром 20 угловых градусов в окрестностях созвездия Дракона, которое расположено рядом с созвездием Лебедя. Исследователи начали сканировать этот участок неба в поисках микроблазара с релятивистским выбросом, направленным на Землю, который мог быть источником космического излучения, вызвавшего повышение уровня Be-10 в ледяных щитах. Они обнаружили лишь одного подходящего кандидата — планетарную туманность Кошачий глаз (NGC 6543), которая, по единодушному мнению астрономов, находится на расстоянии 3300 световых лет от Земли {773} 773 1001 парсек (+/-259 лет), см. Reed et al, ‘Hubble Space Telescope Measurements of the Expansion of NGC 6543; Parallax Distance And Nebular Evolution’, AJ 118 (November 1999), стр. 2430–2441. (хотя Мейнел яростно защищает цифру в 130 световых лет) {774} 774 Вычислено путем переоценки Йельского параллакса при помощи астрометрических измерений. Электронная переписка между Эйденом и Марджори Мейнел и автором от 31 декабря 2005. .

Планетарная туманность не имеет никакого отношения к планетам. Это скопление светящихся облаков газа и пыли на площади, эквивалентной сотням и даже тысячам солнечных систем, созданных умирающей центральной звездой, которая в случае Кошачьего глаза скорее всего относится к типу Вольфа-Райе {775} 775 Reed et al. цит. произведение. . Приблизительно 1000 лет назад ее внешняя оболочка взорвалась, в результате чего возникли два газовых облака овальной формы, пересекающиеся под прямым углом, что придает туманности форму цветка. За ними располагаются по меньшей мере девять разреженных концентрических колец, или оболочек, которые считаются остатками последовательности колебаний, посредством которых ядро избавлялось от предыдущих оболочек на протяжении 13 500 лет. Туманность Кошачий глаз считается небольшой — масса пылевого облака всего лишь в 1,17 раз превышает массу нашего Солнца. Ее центральная звезда в настоящее время не проявляет активности, но впоследствии она должна превратиться в сверхновую, а затем коллапсировать до чрезвычайно плотного «белого карлика». Тем не менее она обладает некоторыми интересными свойствами. Так, например, туманность Кошачий глаз является источником мягкого рентгеновского излучения {776} 776 См. ‘Chandra Reveals The X-Ray Glint In The Cat’s Eye’, 8 января 2001, Chandra Press Room, доступно на сайте chandra.harvard. edu/press/01 releases /press_010801.html , а также испускает биполярные лепестки, или выбросы, рассеивающие облака газа в полярных областях внутренней оболочки.

Последователи Мейнела предположили, что Кошачий глаз — это двойная звездная система с формирующей выбросы черной дырой, которая увеличивает массу за счет умирающей центральной звезды. Они утверждают, что ее активная фаза (вычисленная путем исследования внешнего облака газа и пыли) имела место 80 000—20 000 лет назад, что в точности совпадает с изменениями уровня бериллия-10 в ледяном щите Гренландии. Более того, поскольку они оценивают расстояние до туманности всего в 130 световых лет, тонкая магнитная оболочка, удерживающая выброс от распада, вполне могла, по их мнению, проникнуть в Солнечную систему, облучив при этом Землю. Таким образом, они полагают, что планетарная туманность Кошачий глаз является наиболее подходящим кандидатом на источник 1500-летнего всплеска активности, произошедшего приблизительно 40 000 лет назад и, по их мнению, ускорившего эволюцию человека.

Как бы то ни было, эта серьезная переоценка туманности Кошачий глаз не нашла поддержки у специалистов. Так, например, Ю-Хуа Шу, профессор и заведующая кафедрой астрономии университета Иллинойса, изучавшая туманность Кошачий глаз на протяжении двадцати лет, не может представить, что она находится ближе 3300 световых лет от Земли. Она не находит убедительных свидетельств тому, что это — двойная звездная система или что в облаке газа прячется черная дыра. Более того, указывает, что ее биполярные лепестки — не настоящие выбросы и что на рентгеновских снимках они расходятся от центральной, похожей на цветок области, и «это значит, что они образуются не на полюсах» {777} 777 Там же. .

Шу также дает понять, что эти биполярные лепестки не следует путать с релятивистскими выбросами микроблазаров или галактических блазаров (см. главу 21). Скорость биполярных лепестков туманности Кошачий глаз может достигать сотен и даже тысяч километров в секунду, тогда как у релятивистских выбросов она приближается к 300 000 километров в секунду, то есть к скорости света {778} 778 Электронное письмо Ю-Хуа Шу автору, датированное 9 января 2006. . Более того, Шу уверена, что туманность не является источником космического излучения. «Она недостаточно мощная, — объясняет профессор и кратко добавляет: — Планетарные туманности — хлипкие объекты» {779} 779 Электронное письмо Ю-Хуа Шу автору, датированное 8 января 2006. . Шу не может понять, почему кто-то хочет приписать туманности Кошачий глаз то, на что она не способна {780} 780 Электронное письмо Ю-Хуа Шу автору, датированное 9 января 2006. .

Мнение Шу разделяет ее коллега из Иллинойса доктор Роберт Грундл, который в 2001 году входил в состав группы, исследовавшей природу излучения туманности Кошачий глаз в рентгеновской обсерватории «Чандра» {781} 781 Guerrero et al, ‘The Enigmatic X-ray Point Sources at the Central Stars of NGC 6543 and NGC 7293,’ AJL 553 (2001), стр. L55; Chu et al, ‘Chandra Reveals the X-ray Glint in the Cat’s Eye’ AJL 553 (2001), стр. L69. . Вот его точка зрения:

Я не думаю, что Кошачий глаз (а если точнее, то формирующая туманность звезда) способен на это. Временная шкала может соответствовать пульсациям звезды, сбрасывающей верхние слои, но я не думаю, что при этом может испускаться космическое излучение в существенных количествах. В наилучших современных моделях ударные волны, возникающие при сбрасывании этих слоев, достаточны лишь для генерации рентгеновских (но не космических лучей.) {782} 782 Электронное письмо Роберта Грундла автору, датированное 11 января 2006.

Грундл признает, что потенциальный микроблазар, наподобие объекта Лебедь Х-3, лучше подходит для этой цели, хотя он не может сказать, насколько близко должен располагаться источник, чтобы ускоренные потоки частиц релятивистских выбросов достигали Земли {783} 783 Электронное письмо Роберта Грундла автору, датированное 12 января 2006. . Однако, как мы видели, расстояние не является препятствием, поскольку уникальные долгоживущие частицы источника Лебедь Х-3, не имеющие заряда, не испытывают влияния галактического магнитного поля. Они путешествуют со скоростью, близкой к скорости света и, поскольку имеют близкую к нулю массу покоя, редко взаимодействуют с небольшим количеством водорода, рассеянного в пространстве между объектом Лебедь Х-3 и Землей [27] Развивая тему, Роберт Грундл признает, что расстояние не является препятствием для гамма-лучей высоких энергий и/или космических лучей, достигающих Земли. «Проблема состоит в том, что мощность вспышки, возникающей на Земле, уменьшается как 1/(расстояние). Это справедливо даже для луча или выброса, если только угол выброса не стремится к бесконечно малому (то есть достигая земли, он покрывает площадь, сравнимую с размерами самой Земли)». {784} 784 Электронное письмо автору, датированное 13 января 2006. .