Кладбище старых звезд

Пульсары, открытые 40 лет назад, – это небольшие нейтронные звезды, испускающие при своем вращении по нескольку радиоимпульсов в секунду. Звездочки, подобные нейтронным бомбам, представляются сегодня маломощными объектами, которые тем не менее могут породить и черную дыру, и вспышку сверхновой. Но они, если верить открытиям, сделанным в 2007 году, могут быть и гигантскими, находясь в центре активных галактических ядер. Например, таких, как Крабовая туманность, возникшая около 1000 лет назад после взрыва сверхновой, которую наблюдали древнекитайские астрономы.

Буквально на наших глазах родилась совершенно новая гамма-астрономия, регистрирующая кванты гамма-излучения с энергиями более сотни миллиардов электрон-вольт. В пустыне Намибии уже несколько лет активно работает НЕSS, или Стереоскопическая система высоких энергий (Нigh Energy Stereoscopic System), использующая четыре телескопа, регистрирующих атмосферное черенковское излучение. Внеземной гамма-телескоп расположен и на Комптоновской обсерватории, вращающейся вокруг нашей планеты.

На сегодня открыто около сотни мощных гамма-источников, четверть которых относят к так называемым блазарам. Блазары – это массивнейшие черные дыры, посылающие джеты-струи частиц высоких энергий, несущихся в пространстве с околосветовыми скоростями.

Наблюдение за блазаром РКS, располагающимся в Крабовой туманности, ведется с помощью намибийских телескопов начиная с 2002 года. В июне 2006 года был зафиксирован высокий уровень излучения. Удивлению ученых не было предела, когда ранним утром 28 июля они отметили внезапный всплеск, продолжавшийся в течение часа, на фоне которого случилась последовательная серия из пяти самых настоящих взрывов по три минуты каждый. Поскольку взрыв по-английски «бласт» (blast), неудивительно, что такие космические объекты по аналогии с пульсарами и квазарами получили название «блазар», то есть взрывающаяся, или взрывная звезда. Заметим, что сами ученые предпочитают говорить о GRB, или гамма-всплесках излучения (Gamma-Ray Bursts).

Пик взрывной активности блазара PKS в 15 раз сильнее фонового излучения Крабовой туманности, в спокойном же состоянии блазар излучает в шесть раз слабее ее. О выбросе энергии можно судить по тому, что вспышки ярко выделялись на фоне весьма яркой эллиптической галактики, светимость которой примерно в 1011 раз больше светимости нашего Солнца!

Открытие GRB стало полной неожиданностью для ученых, поэтому теоретическое его осмысление появилось только в 2007 году.

Образовавшаяся черная дыра настолько велика, что материя уносится в ее воронку со скоростью, при которой испускаются уже не рентгеновские, а гораздо более мощные гамма-лучи. О подобном феномене сообщал недавно журнал Nature: описано новое шаровидное скопление – кластер – старых звезд, которые по каким-то причинам собрались в точке пространства диаметром всего лишь в несколько десятков световых лет. Неудивительно, что в центре скопления обнаружена гамма-излучающая черная дыра.

Что дает изучение всех этих экзотических объектов? Ученые надеются, что им наконец-то удастся обнаружить гравитационные волны, генерируемые всеми этими космическими катаклизмами.

Сегодня для поиска вожделенных волн используются десятки сложнейших установок наземного и космического базирования. Наиболее известная – LIGO: лазерно-интерференционная гравитационная обсерватория (Laser Interference Gravitational Observatory), представляющая собой два перпендикулярных друг другу бетонных «короба». Внутри коробов постоянно светят лучи лазеров. Предполагается, что при прохождении гравитационной волны от той же сверхновой или черной дыры произойдет искривление земной поверхности, что и будет зафиксировано сверхчувствительными лазерными интерферометрами.

Однако чувствительности всех указанных детекторов гравитации пока еще не хватает, чтобы уловить ее волны. Или этих волн действительно нет? Тогда придется вновь возвращаться в доэйнштейновскую эпоху и создавать новую картину мира. Вот почему «гравитационисты» возлагают столько надежд на недавно открытые GRB, энергия которых превышает все вообразимые пределы.

А там уже до разработки и постройки гравилетов – один шаг...