Советские астрономы В. Амбарцумян и Т. Саакян еще в 1960 году выдвинули гипотезу о существовании особой формы звездного вещества — вещества, содержащего, кроме нуклонов, еще и гипероны.

Возможно, настанет время, когда гиперонная физика позволит ученым «хватать с неба звезды» и изучать их в лаборатории. Экзотические ядра, содержащие несколько гиперонов, могут служить микроскопической, короткоживущей «пробой» звездного вещества.

Ядра во вселенной и у нас дома

Беседы об атомном ядре i_025.png

— Выходит, что ядерное вещество можно нафаршировать разными частицами? А как в микромире обстоит дело с рационализацией? Если между протонами и нейтронами действуют одинаковые ядерные силы, то не существует ли ядер, построенных, например, из одних нейтронов?

— Природа — гениальный рационализатор. И когда в этом возникает необходимость, она действительно создает нейтронное вещество.

Шестого августа 1967 года молодая ассистентка профессора Э. Хьюиша, наблюдая с помощью радиотелескопа за созвездием Лисички, зарегистрировала необычный сигнал: на ленте, выползающей из-под скоростного самописца, были четко видны с удивительной строгостью повторяющиеся во времени всплески. Это знаменательное событие произошло в Кавендишской лаборатории Кембриджского университета; в той самой лаборатории, где Дж. Дж. Томсон впервые доказал делимость атома, обнаружив элементарную частицу — электрон; лаборатории, тесно связанной с именем Э. Резерфорда.

Беседы об атомном ядре i_026.png

Никто и никогда раньше не принимал из космоса столь странных сигналов. Они до жути походили на тысячу раз описываемые писателями-фантастами позывные внеземных цивилизаций. Казалось бы, астрономы должны были поскорее оповестить весь мир о своем открытии и попытаться расшифровать закодированную в таинственных импульсах информацию о далеких мирах. Но ученые — странные люди. И наиболее добросовестные из них кажутся вдвойне странными.

Английские астрономы прежде всего начали сомневаться в полученном результате и придумывать самые неинтересные, самые скучные причины появления необычных импульсов.

Прежде чем размышлять о внеземных цивилизациях, авторы открытия предпочли сначала проверить версию о помехах, связанных с нашей, земной, цивилизацией, например, излучением радиолокационных станций, телевизионных передатчиков, систем связи со спутниками. Тщательные исследования оказались безрезультатными. Сигналы с переменной интенсивностью не удалось отождествить ни с одним из известных земных передатчиков. Более того, вскоре в той же обсерватории были обнаружены еще три аналогичных пульсирующих источника радиоизлучения.

Спустя некоторое время ученые окончательно убедились в том, что источники странных сигналов находятся далеко от Земли. Но почему никто, кроме английских астрономов, не принимал подобных позывных?

Не так давно ученые поняли, что космос многоязычен, что он общается с нами с помощью фотонов видимого света и потоков невидимых, но всепроникающих нейтрино, а некоторые свои сообщения передает и на языке гамма-квантов, космических лучей и радиоволн в самых разных диапазонах. Сотрудники Кавендишской лаборатории как раз изучали коротковолновое космическое радиоизлучение с переменной интенсивностью. Летом 1967 года они впервые получили возможность прослушать Галактику в диапазоне относительно длинных радиоволн.

Ни на что не похожие сигналы были зарегистрированы практически сразу, как только заработал специальный радиотелескоп, какого не имела ни одна другая обсерватория в мире. Неказистый на вид прибор был сделан сотрудниками института по последнему слову техники. И ученые Кембриджа оказались единственными людьми, которым космос мог сообщить что-то совершенно новое.

Однако эти результаты не столько обрадовали астрономов, сколько встревожили; их поразила совершенно несвойственная космическим объектам невероятно большая частота пульсаций — до нескольких десятков периодов в секунду, а по регулярности повторения можно было выверять даже самые точные электронные часы.

Английские астрономы решили сохранить полученные данные до выяснения их природы в глубокой тайне. «Первое, что нам пришло на ум, это, что мы имеем дело с искусственными источниками — сигналами „зеленых человечков“», — сказал в интервью профессор Э. Хьюиш. Ученых не на шутку взволновала мысль, что, может быть, где-то рядом созрела могущественная цивилизация, намерения которой никому не известны.

Естественными источниками обнаруженного радиоизлучения могли быть лишь совсем крохотные в астрономических масштабах сверхплотные тела. И поскольку современная наука не отвергала этой возможности, профессор Э. Хьюиш вскоре предположил, что пульсирующее излучение, вероятно, принадлежит небольшим звездам — «белым горошинам», как он их называл. На вопрос журналиста: «А что лучше, профессор?» («зеленые человечки» или «горошины». — Авт.) — Э. Хьюиш твердо ответил: «Горошины, дорогой мой, горошины. Мне лично овощи никогда не вредили».

В феврале 1968 года, то есть спустя полгода после первой регистрации космических сигналов, в английском журнале «Природа» появилась статья, из которой мир впервые узнал об открытии необычных, пульсирующих космических объектов — пульсаров.

Среди физиков, астрономов и астрофизиков с небывалой силой разгорелись дискуссии на тему, что такое пульсары. Некоторые ученые, видимо, не без влияния со стороны научной фантастики (редкий пример прямого влияния искусства на науку), продолжали серьезно настаивать на искусственном происхождении зарегистрированных радиоимпульсов. Такое предположение освобождало теоретиков от необходимости думать и искать более простое объяснение. «Я думаю, что идея о внеземных цивилизациях в данном случае заслуживает самого серьезного внимания только в связи с наступлением периода летних отпусков» — так начал свое короткое выступление на ежемесячной научной сессии АН СССР, происходившей в мае 1968 года, академик В. Гинзбург.

Пока эксперимент не определил еще достаточно жестких рамок для теоретических рассуждений, споры были особенно горячими. «Я сам теоретик, — сказал В. Гинзбург, — и знаю, что о теории можно говорить долго, особенно если об объекте толком ничего не известно».

Но по мере накопления экспериментального материала об источниках радиоизлучения переменной интенсивности шансы одной из гипотез возросли настолько, что пульсары были наконец безоговорочно признаны быстро вращающимися маленькими, но сверхплотными нейтронными звездами. Подобно световому лучу вращающегося маяка, радиолуч от активной области на поверхности нейтронной звезды периодически становился доступным для наблюдения на Земле.

С того самого времени, как была открыта элементарная частица — нейтрон, возникла идея и о существовании нейтронных звезд, крошечных сверхплотных остатков бывших космических гигантов. Эта гипотеза затрагивала и проблему эволюции звезд, и проблему эволюции ядерной материи.

В микромире судьбу атомных ядер решают в основном ядерные и электромагнитные силы. И лишь изредка заметную роль играет слабое взаимодействие… А что управляет веществом нейтронной звезды, которая при радиусе от 10 до 20 километров имеет массу, сравнимую с массой Солнца?

Над массивными космическими телами постоянно нависает угроза гравитационного сжатия. Им удается сохранить себя в состоянии обычного вещества до тех пор, пока в их недрах непрерывно выделяется энергия, которая изнутри компенсирует силу тяжести. Но когда эта энергия иссякает и звезда не может больше бороться с силой тяжести, ее вещество превращается в густое нейтронное «тесто». И тогда звезда становится столь же чудовищно плотной, что и атомное ядро.

Наиболее тяжелое из известных ядер содержит несколько сот частиц. Если из такого «снежка» скатать огромный ядерный ком, содержащий не меньше 1056 нуклонов, то получится нейтронная звезда.


Перейти на страницу:
Изменить размер шрифта: