Знание - сила, 2005 № 09 (939)

Мысль, может быть, и заглохла бы, но в 1986 году астрофизики, обсуждая свои новые открытия на конференции в Тулоне, во Франции, пришли к выводу, что есть явные признаки существования еще двух объектов такого же типа. Каждый испускал мягкие гамма-лучи и каждый испускал их в виде повторяющихся вспышек, то есть периодически. Все три звезды тут же получили понятное название SGR (soft gamma repeaters, или в свободном переводе «мягкие гамма-заики», потому что они как бы не могли выговорить свою вспышку сразу) и каталоговые обозначения: SGR 0526-66 (тот, что в Магеллановом облаке), SGR 1806-20 и (самый активный) SGR 1900-14.

Тогда-то два молодых теоретика, Роберт Дункан и Кристофер Томпсон, выступили с высказанной выше идеей, утверждая, что во всех трех случаях налицо какой-то новый тип пульсаров - пульсары сверхмагнитные, или магнитары, как они их назвали впоследствии. Именно колоссальное магнитное поле, заявили Дункан и Томпсон, играет роль того загадочного тормоза, который так стремительно превращает бешено вращавшийся нейтронный остаток сверхновой звезды в сверхмедленный пульсар. По расчетам Дункана и Томпсона, при достаточной массе исходной сверхновой звезды и очень быстром (до 1000 оборотов в секунду) начальном вращении ее нейтронного остатка, в нем может возникнуть и закрепиться магнитное поле, в 1000 раз большее, чем у обычного пульсара.

Вращение «нейтронной жидкости» в таком поле должно порождать сильнейшие токи, которые будут поддерживать это насыщенное энергией состояние крохотной звезды. Как объяснял Томпсон, «в магнитаре колоссальное магнитное поле скручено внутри звезды, точно чудовищно сжатая спираль. Стремясь развернуться, эта пружина время от времени взрывает твердую кору магнитара, и в этом „звездотрясении“ высвобождается огромная энергия, которая испускается в виде вспышки мягкого гамма-излучения. Благодаря встряске магнитное поле несколько перестраивается, скорость вращения магнитара резко спадает, но все равно остается очень большой, и потому спустя некоторое время этот процесс повторяется — снова и снова, пока магнитар окончательно не замедлится».

Дункан и Томпсон впервые опубликовали свою теорию в 1992 году, но, как уже сказано, были встречены с недоверием. Однако в мае 1998 года группа астронома Хриссы Кувельюту опубликовала данные длительных исследований звезды SGR 1806-20. Из этих данных неопровержимо следовало, что звезда представляет собой типичный молодой пульсар с атипично медленным вращением. По своим параметрам звезда походила на те магнитары, существование которых постулировали Дункан и Томпсон. Этот вывод был подкреплен произошедшей незадолго до того (в декабре 1997 года) гамма-вспышкой звезды SGR 1900-14. Группа Кувельюту исследовала и эту вспышку и установила, что ее источником является другой сверхмедленный пульсар. После открытий Кувельюту возможность существования магнитаров была признана всеми.

Все 11 таких звезд моложе 10 тысяч лет и все тормозятся своими магнитными полями так быстро, что еще через несколько тысяч лет перейдут в разряд «мертвых» магнитаров, больше не испускающих гамма-вспышек и вообще не подающих никаких видимых признаков жизни. Поскольку срок активной жизни магнитаров очень короток, заметить их, понятно, удается редко, но мертвых магнитаров, как полагают астрономы, должно существовать огромное множество. Некоторые энтузиасты думают даже, что именно магнитар — это типичный результат взрыва сверхновой, а обычные пульсары с их в тысячу раз более слабыми магнитными полями — просто случайные «мутанты». Как говорит Дункан, «вполне возможно, что большинство нейтронных звезд составляют магнитары, а не радиопульсары». Тем более интересно присмотреться к особенностям этих звезд.

Все магнитары имеют периоды обращения между 5 и 12 секундами (напомним — у пульсаров эти периоды составляют десятые или сотые, а то и тысячные доли секунды). Все они обладают гигантскими магнитными полями, которые так резко замедляют вращение молодых магнитаров, что периоды их вращения за считанные столетия спадают с нескольких миллисекунд до нескольких секунд. После этого короткого промежутка активности все магнитары превращаются в слабо нагретые, очень медленно вращающиеся объекты, похожие на те, что астрономы раньше называли «тусклыми нейтронными звездами».

По многим своим свойствам (большой период вращения, повторяющиеся выбросы мягкого гамма-излучения) они близки к другому, тоже немногочисленному классу нейтронных звезд — так называемым аномальным рентгеновским пульсарам, которые медленно пульсируют в рентгеновской части спектра; большинство специалистов считают, что это — разновидность магнитаров с чуть более слабым магнитным полем. С другой стороны, некоторые специалисты склонны думать, что те чудовищные вспышки жесткого гамма-излучения, которые время от времени приходят из самых разных участков неба (и которые до сих пор считались последствиями взрывов сверхновых звезд), тоже порождены какими-то магнитарами, только наоборот — сверхсильными. И тут мы возвращаемся к тому, с чего начали, — к сенсации декабря 2004 года.

Если стремиться к строгости, то эту сенсацию следует отнести к февралю 2005 года, потому что именно тогда ученые, проверив и проанализировав показания своих приборов, сообщили журналистам (а журналисты — всему человечеству), что почти два месяца назад, 27 декабря минувшего года, что называется — под самый звон бокалов, Землю тряханула самая мощная за все времена вспышка гамма-излучения, которая пришла с другого конца нашей галактики, продолжалась доли секунды, равнялась по своей энергии всему, что испускает наше Солнце в течение 100 тысяч лет (!), и прослежена по обратной траектории к звезде SGR 1806-20 — той самой, исследование которой за 7 лет до того впервые убедило ученых в существовании магнитаров.

Если бы вспышка такой же мощности была не в гамма-области электромагнитного спектра, а в видимой человеческому глазу, нам показалось бы, что на небе внезапно, на какие-то доли секунды, появилась еще одна полная луна. А если бы вспышка такой мощности произошла не на расстоянии 50 тысяч световых лет, а «рядом» — на расстоянии, скажем, в 10 световых лет, — она немедленно разрушила бы весь озоновый слой над Землей, что неминуемо привело бы к массовому вымиранию животных (так что, возможно, какие-то прежние биологические катастрофы, вроде внезапной гибели динозавров, были вызваны именно такой близкой гамма-вспышкой).

И наконец, если бы такой магнитар даже в спокойном состоянии проходил мимо Земли, поспешили добавить журналисты, он размагнитил бы все наши кредитные карточки. Но поскольку, как мы уже знаем, никакие из перечисленных «если» не произошли, то рекордная вспышка, достигнув верхних, ионизированных слоев атмосферы, произвела там некоторое временное возбуждение, похожее на то, какое производит в земной ионосфере очередной сильный выброс заряженных частиц с Солнца. Хотя и меньше по последствиям — наша ионосфера слегка вспухла, как от удара, но «синяк» этот вскорости прошел без следа.