Первооткрыватели. 100 научных сказок

После ужина Дзинтара сказала детям:

– Сегодня я расскажу вам историю про юную девушку-астронома, которая оказалась опытнее седовласых учёных-звездочётов и думала быстрее самых умных компьютеров.

Эта история началась в 1965 году. Молодая девушка Джоселин Белл только что окончила университет в шотландском городе Глазго и стала аспиранткой Энтони Хьюиша, профессора Кембриджского университета. Хьюиш в это время спроектировал особый радиотелескоп для анализа сигналов космических квазаров – загадочных объектов в центрах галактик, которые обладают малыми размерами и огромной светимостью.

Но спроектировать телескоп – одно, а построить его – совсем другое. Телескоп должен был занимать площадь в 4,5 акра (эквивалентна квадрату со стороной 210 метров). Здесь нужно было построить радиотелескоп из 200 километров проводов. Материалы для телескопа стоили всего 15 000 фунтов стерлингов, а всё остальное делали сами учёные.

Потребовались два года усилий Джоселин Белл и четырёх человек из группы Хьюиша, а также труд нескольких студентов на каникулах, чтобы телескоп превратился в реальность. Он был похож на площадку, где прачки сушат простыни, только вместо верёвок между столбами протянули металлические провода.

Компьютеров на этом странном телескопе не было – радиоаппаратура просто выдавала сигнал на самописцы, из которых беспрерывно вылезало по тридцать метров бумажной ленты каждый день. По всей длине ленты змеилась зигзагообразная кривая. Просмотреть её и внимательно проанализировать было исключительно трудной задачей. Компьютеры не могли с ней справиться, потому что им требовался алгоритм обработки данных и поиска нужных сигналов, а никто из учёных не понимал в деталях: что за сигналы будет принимать новый телескоп? Всё начиналось с нуля, опыта обработки радиоволн, улавливаемых телескопом из проволоки, ни у кого не было.

Для анализа данных телескопа требовался человек-компьютер, который каждый день просматривал бы зубцы радиосигналов на длинной бумажной ленте и анализировал их, пытаясь распознать, где сигналят космические источники, а где – земные помехи.

Таким человеком-компьютером стала Джоселин Белл. За время работы на телескопе она проанализировала 50 километров бумажной ленты и научилась на глаз различать сигналы квазаров и помехи от земных радиостанций и устройств.

Летом 1967 года Джоселин обнаружила в записях самописца «гребёнку» – регулярные пики. Это не походило на привычные сигналы, регистрируемые радиотелескопом. Белл не стала спешить с сообщением профессору Хьюишу о загадочном пульсирующем сигнале: он то появлялся, то исчезал, а пики радиоизлучения шли с равномерностью часов – 1,33 секунды между максимумами. Вскоре Джоселин установила связь периодических сигналов с конкретным участком неба, после чего сообщила об открытии пульсирующего источника Энтони Хьюишу.

Профессор недоверчиво предположил, что сигнал имеет земное происхождение. Но Белл была уверена, что он идёт из космоса. Но какие звёзды могут сигналить с такой точной периодичностью – с частотой раз в секунду? Обычные пульсирующие или переменные звёзды меняли свою светимость медленно, с периодом в дни или недели. Никто из астрономов не знал природных космических объектов, которые могли бы сигналить с такой равномерностью и частотой. Для огромной звезды, даже для такой плотной, как белый карлик, пульсации с частотой около секунды были слишком быстры.

Неизбежно возникла идея, что радиотелескоп поймал сигналы от инопланетян, которые в общественном мнении ассоциировались с маленькими человечками с зелёной кожей. Может, «гребёнка», обнаруженная Белл на ленте самописца, – это телеграмма, которую посылает внеземная цивилизация, надеясь найти в космосе братьев по разуму? Первому пульсару даже присвоили обозначение LGM-1 (аббревиатура, или сокращение, английского выражения «little green mens» – «маленькие зелёные человечки»).

Гипотезу о телеграмме зелёных человечков опровергла сама Джоселин Белл. Она открыла ещё несколько аналогичных пульсирующих источников, или пульсаров, как их стали называть (от сокращенного английского «pulsating star» – «pulsar»). Это открытие резко уменьшило вероятность инопланетного происхождения сигналов.

– Космос не может быть так плотно населён? – спросил Андрей.

Дзинтара кивнула.

Открытие новых пульсаров подтвердило, что они являются не искусственными, а природными источниками. Ещё один ученик Хьюиша – Фред Хойл, предположил, что источником сигналов являются не белые карлики, а нейтронные звёзды. Время показало, что это было правильное предположение.