Вселенский гиперболоид: сделано в галактике Млечный путь

'Бурление' Солнца – это еще цветочки по сравнению с мощным гамма-излучением, приходящим к нам из глубин космоса.
Фото PetraSoft

Незадолго до Нового года, а точнее, 27 декабря, на Землю обрушился самый мощный из когда-либо зарегистрированных поток гамма-излучения. Но результаты этого события ученые смогли оценить только несколько месяцев спустя. Несмотря на то что источник вспышки находился в центральном районе нашей Галактики на расстоянии 30–50 тыс. световых лет от Земли, атмосферный экран, который защищает нас от жестких излучений начиная с высоты семидесяти километров, прогнулся на несколько десятков километров вниз. Аппаратуру, установленную на спутниках, космическая атака не повредила, но создала сильные помехи для связи.

Гамма-атака длилась всего четверть секунды, но энергия, выброшенная за это время, равняется энергии, которую Солнце производит за 250 тыс. лет. Возмущения, вызванные ею в ионосфере, длились тем не менее около часа, поскольку случилось прежде неслыханное – радиация временно изменила условия протекания химических реакций, которые восстанавливают ионосферу после солнечных вспышек. Если бы источник подобной вспышки располагался от нас в десятке световых лет, жизнь на Земле была бы полностью уничтожена.

Ученые предполагают, что источник излучения – сверхкомпактное небесное тело, которое и звездой-то назвать язык не поворачивается, поскольку это шар плотно упакованных нейтронов диаметром километров в двадцать. Но по массе он в десятки раз тяжелее Солнца, поэтому его называют все-таки звездой – нейтронной. Предполагают, что это останки взрыва Сверхновой, которая не сумела превратиться в черную дыру.

Существуют два типа нейтронных звезд – пульсары и магнетары. Оба компактны, оба быстро вращаются вокруг оси с периодами от миллисекунд до секунд, но у магнетара, в отличие от пульсара, необычно сильное магнитное поле, которое в миллиард миллионов раз превосходит магнитное поле Земли. Вдобавок магнетар светит гамма-лучами, тогда как пульсар излучает радиоволны. Сегодня астрономам известно около полутора тысяч пульсаров и всего десять магнетаров. Именно магнетары время от времени разражаются вспышками мягкого гамма-излучения – как предполагается, из-за каких-то событий на их поверхности, о которых мало что известно и которые называют «звездотрясениями». До 27 декабря астрономам удалось зафиксировать всего две такие вспышки – в 1979 и 1998 годах, но обе они были в сотни раз слабее последней. По мнению ученых, такие вспышки, как последняя, случаются чрезвычайно редко и уж на нашем-то веку встреча с ними не предвидится. Нынешняя вспышка произошла на самом энергичном из магнетаров SGR 1806-20, который знаменит еще и тем, что именно на его примере в девяностых годах было доказано родственное происхождение пульсаров и магнетаров.

Но, по странному совпадению, именно в тот момент, когда магнетар SGR 1806-20 ошеломил астрономов, группе американских исследователей под руководством Брайана Генслера из Гарвард-Смитсонианского центра астрофизики удалось ответить на вопрос: «Если пульсары и магнетары рождаются в сходных условиях и расположены в одних и тех же районах Галактики, то почему они такие разные?» Как выяснилось, все зависит от первоначальной массы Сверхновой. Самые тяжелые Сверхновые рождают нейтронные звезды, вращающиеся с частотой 500–1000 раз в секунду, – магнетары. Такие своеобразные «динамомашины» порождают то самое сверхсильное магнитное поле, которое так озадачивало астрономов. Пульсары вращаются раз в десять медленнее, их магнитное поле в тысячу раз слабее.

Остается как минимум еще один вопрос, над которым бьются исследователи магнетаров – есть ли связь между магнетарными звездотрясениями (по-научному их называют «мягкими гамма-репитерами») и загадочными гамма-всплесками в дальних галактиках, происхождение которых до сих пор неизвестно. Гамма-вспышки представляют собой намного более мощное и жесткое гамма-излучение и длятся не доли секунды, а десятки секунд. Тем не менее некоторые ученые убеждены, что 27 декабря мы имели дело именно с очень коротким, но все-таки гамма-всплеском, происшедшим в нашей собственной Галактике, и по крайней мере часть из тех, что происходят в других галактиках, носит ту же самую магнетарную природу.

«Приравнивать друг к другу гамма-всплески и мягкие гамма-репитеры – это очень большая натяжка, – пояснил в беседе с корреспондентом «НГ» заместитель директора Института космических исследований РАН Михаил Павлинский. – Они различаются не только по длительности, это просто совершенно разные события. Гамма-всплески по выброшенной энергии порядков на пятнадцать (то есть в миллион миллиардов раз. – В.П.) превосходят то, что наблюдалось 27 декабря. К тому же гамма-всплеск – это разовое явление, взрыв, яркая вспышка и относительно медленное угасание. А мягкий гамма-репитер – это скорее всего следствие активности на самом магнетаре. Там тоже сначала была вспышка, но потом с периодом примерно в 7,5 секунды и намного более тусклая она повторялась еще несколько раз. Как если бы что-то произошло на поверхности звезды, и она, вращаясь вокруг оси, периодически нам это место показывала».