Филип Плейт - Смерть с небес. Наука о конце света

И правильно сделали. В течение следующих нескольких лет были зарегистрированы еще несколько таких же загадочных всплесков. Плюс большое количество спутников на орбите давало дополнительное преимущество: так как они находились на расстоянии тысяч километров друг от друга, стало возможным приблизительно определять направление на каждую вспышку. Даже на скорости света импульсу излучения требуется определенное время, чтобы дойти от одного спутника до другого. Эту временную задержку в сочетании с известными положениями спутников и расстояниями между ними можно было использовать, чтобы взять азимут на событие.

Накапливающиеся данные поражали ученых: вспышки гамма-излучения появлялись в произвольных точках космоса! Все они, похоже, приходили не от Солнца или Луны. Стало ясно, что Ольсон и Клебесадель наблюдали совершенно неизвестное, но исключительно мощное астрономическое событие, о котором раньше никто не знал. Ситуация казалась нелепой — как могла Вселенная скрывать такое от пытливых глаз астрономов? — и тем не менее.

К 1973 г. Клебесадель и Ольсон собрали достаточно данных и обнародовали их. Вместе с еще одним ученым по имени Айан Строн они представили результаты на астрономическом заседании в Огайо и опубликовали научную работу под названием «Наблюдения всплесков гамма-излучения космического происхождения» (Observations of Gamma-Ray Bursts of Cosmic Origin) в престижном журнале Astrophysical Journal . В работе описывались 16 всплесков, зарегистрированных на тот момент (к 1979 г., когда миссии Vela окончательно завершились, спутники зарегистрировали свыше 70 всплесков гамма-излучения).

Следует отметить, что и некоторые другие астрономы обнаруживали странные гамма-частицы на своих детекторах, установленных на разных спутниках, но не были уверены в их природе. Именно накопленные спутниками Vela качественные данные позволили определить, что эти события происходили в дальнем космосе или, по крайней мере, за пределами лунной орбиты.

Не то, чтобы у ученых были идеи о том, что это были за события. Сегодня гамма-всплески так же приводят в замешательство, как и в те дни. Когда группа Клебесаделя опубликовала свои результаты, источник происхождения всплесков гамма-излучения был полной загадкой. Гамма-излучение может генерироваться только во время мощных событий, таких как взрывы звезд, солнечные вспышки или ядерные взрывы. Но исследователи установили, что ни Солнце, ни какие-либо сверхновые не были источниками тех всплесков. И это определенно не были ядерные испытания — хотя спутники Vela зарегистрировали несколько испытаний ядерного оружия в атмосфере (других стран), но сигналы от них было невозможно с чем-то перепутать [30] Тем не менее одно событие так и не было однозначно определено. В сентябре 1979 г. было зарегистрировано событие, которое выглядело как ядерные испытания далеко к югу от Мыса Доброй Надежды в Африке, но данные были таковы, что невозможно было сделать какого-либо однозначного заключения. Что это было, и по сей день неизвестно. — Прим. авт. К настоящему времени большинство экспертов склоняется к тому, что это было атмосферное испытание ядерной бомбы мощностью 2–3 килотонны, проведенное Израилем. — Прим. ред. .

Чем могли быть эти всплески? Что еще больше запутывало ситуацию — расстояния до источников всплесков гамма-излучения были совершенно неизвестны. Сложно было представить, чтобы они находились очень близко (скажем, в пределах Солнечной системы), потому что казалось невероятным, что какой-то объект или событие могли генерировать гамма-лучи, а мы бы о них еще не знали. Но повторюсь, данные не позволяли увязать всплески с какими-либо наблюдаемыми далекими астрономическими событиями.

Так как разумных объяснений не находилось, в ход пошли более странные идеи. Может быть, эти всплески возникают, когда кометы ударяются о поверхность сверхплотных нейтронных звезд, или, может быть, они появляются при каком-то ином, но настолько же экзотическом событии. Никто не знал. Однако большинство астрономов сходилось тогда во мнении, что всплески гамма-излучения возникали не очень далеко — то есть не за пределами Галактики. Чем дальше источник, тем ярче он должен быть, иначе мы его не обнаружим. Если бы всплески гамма-излучения возникали за пределами Галактики, генерируемая энергия должна была быть невероятной.

Но это не сильно помогло. Неизвестных было по-прежнему слишком много.

С определением источников гамма-всплесков имелись две фундаментальные проблемы: недостаток оперативной информации и недостаток информации о направлении .

Первая проблема была существенной. Для того чтобы передать информацию со спутников на Землю, зарегистрировать ее и затем истолковать, может понадобиться несколько дней или даже недель (или, как в случае первого всплеска, два года). Но всплески гамма-излучения затухали всего через несколько секунд! К тому моменту, когда всплеск получал подтверждение, от него уже и следа не оставалось.

Была надежда на то, что, возможно, при всплесках излучается свет и в других диапазонах — рентгеновское излучение или видимый свет — и что это свечение не угаснет достаточно долго и его удалось бы увидеть в других телескопах. Если исходить из допущения, что всплески гамма-излучения — результат каких-то взрывов, было бы логично предположить наличие какого-то послесвечения, на обнаружение которого у астрономов было бы время. Но это приводит нас ко второй проблеме: куда смотреть?

У детекторов гамма-излучения того времени было плохое зрение: первые миссии просто не могли разглядеть, откуда пришли лучи.

Оптический свет — тот, который мы видим, — обладает достаточно низкой энергией. Тщательно отъюстированные линзы и зеркала внутри телескопа преломляют и отражают свет, фокусируя его. Это можно использовать для того, чтобы очень точно оценить положение источника видимого света. Но гамма-излучение больше похоже на пролетающие пули. Измерять их путь гораздо сложнее, и даже сегодня у нас нет технологии для фокусирования гамма-излучения.

Это означает, что, даже если гамма-излучение можно обнаружить и измерить, определить направление, с которого оно пришло, очень сложно. Спутники Vela могли указать направление только очень приблизительно (не намного точнее, чем «вон там где-то») [31] В действительности все было еще хуже. Использование временных задержек при регистрации сигналов на самом деле дает два разных положения для гамма-всплеска: чтобы их разграничить и определить, какое из них правильное, нужен по крайней мере еще один спутник. Это вроде как попросить: «Извлеки квадратный корень из 25», потому что правильным ответом будет как +5, так и –5. И, даже если вы будете использовать много спутников, в лучшем случае вы очень приблизительно определите направление на всплеск. . Но для того, чтобы получить представление об объекте, направление очень важно . Если положение источника гамма-излучения известно, на тот участок неба можно направить другие телескопы и рассмотреть, что к чему. Затем любой источник видимого света, обнаруженный в том месте, можно сравнить с известными источниками, такими как галактики или звезды, включенными в существующие каталоги. Но здесь требуется определенная степень точности: если можно только ориентировочно прикинуть, что источник всплеска находится на участке неба размером с полную Луну, там окажутся тысячи или даже миллионы объектов, которые можно обнаружить с помощью большого оптического телескопа.