Вселенная. Вопросов больше, чем ответов

Для справки: в Галактике ежегодно вспыхивают десятки новых звезд. Что до Сверхновых, то считается, что в среднем в Галактике вспыхивает одна Сверхновая в 30 лет, но, конечно, далеко не все они наблюдаются. Звезда, вспыхнувшая в богатой пылью пло­скости галактического диска на расстоянии в несколько кпк от нас, не может быть наблюдаемой в оптическом диапазоне, а зна­чит, велика вероятность того, что она «ускользнет» от нас. Ведь нейтринные детекторы и приемники гамма-излучения по сути только регистрируют события, а рентгеновские, инфракрасные и радиотелескопы имеют узкую диаграмму направленности — как узнать заранее, в какую точку неба навести инструмент? Если мы

195

легко можем построить кривую блеска Сверхновой, отслеживая их вспышки в других галактиках (для этого, конечно, приходит­ся «держать под надзором» тысячи галактик, так как неясно, в которой из них произойдет вспышка), то как мы можем просле­дить за эволюцией остатков вспыхнувшей звезды? Ведь давно было ясно, что вспышки Сверхновых суть взрывы колоссальных масштабов, сопровождающиеся разрушением звезды.

Тут-то и пригодились сведения о Сверхновых, вспыхивавших в историческое время. Лундмарк и его последователи доказали, что в нашей Галактике в историческое время наблюдались по меньшей мере 5 Сверхновых: в 1006, 1054, 1181, 1572 и 1604 го­дах. На месте всех этих вспыхнувших звезд сегодня наблюдаются своеобразные светлые туманности, состоящие из быстро расши­ряющегося горячего газа. Известно немало остатков Сверхновых, вспыхнувших в доисторическое время; хороший пример — ту­манность «Рыбачья сеть» в Лебеде. Вид этих туманностей разли­чен. Иногда это более или менее сферические расширяющиеся оболочки; иногда же, напротив, яркость туманности повышается к центру — такие остатки Сверхновых называются пперионами. Встречаются и комбинации оболочки и плериона.

Интересен остаток Сверхновой, известный с 1948 года под именем радиоисточника Кассиопея А. В оптическом диапазоне на этом месте наблюдается какой-то неубедительный клочок газового волокна, тогда как в радиолучах источник необыкно­венно ярок и имеет структуру оболочки, что подтверждается и рентгеновским изображением. Но не надо думать, что взрывы различных Сверхновых породят одинаковые туманности. На вид туманности влияют не только динамические характеристики породившего ее взрыва, но и свойства среды, в которой произо­шел взрыв. Пресловутого «космического вакуума» не существу­ет — межзвездная среда, хотя материя в ней очень разрежена, вакуумом не является. Межзвездный газ можно сжать, уплот­нить взрывом, по нему могут распространяться ударные волны. В межзвездной среде существуют многочисленные неоднород­ности, уплотнения, и, как мы знаем из предыдущей главы, они

196

не имеют тенденции к «рассасыванию», скорее наоборот. Газ, расширяющийся со скоростью от юоо до Ю ООО км/с для разных типов Сверхновых, порождает ударную волну, обжимающую не­однородности, распределенные, естественно, случайным обра­зом, и в результате рождается светлая туманность своего, только ей присущего вида.

Наиболее хорошо изучена Крабовидная туманность — оста­ток Сверхновой 1054 года. Крабовидной ее назвал лорд Росс, усмотревший ее сходство с клешней краба. В этом сходстве мо­жет убедиться всякий, кто имеет телескоп с апертурой от юо мм и выберет прозрачную ночь без засветки. Крабовидная туман­ность — плерион, но необычный, В крупные телескопы стано­вится заметна волокнистая структура, погруженная в «аморф­ный» газ, а на фотографиях, сделанных через светофильтр, пропускающий красную линию водорода, волокна доминируют. Пространственная модель волокон сложна, и именно спектр во­локон содержит яркие линии излучения. Если сфотографировать «Краба» через светофильтр, вырезающий эти линии, то никаких волокон заметно не будет.

Это первая странность, а вот вторая: излучение Крабовидной туманности оказалось линейно поляризованным. Третья стран­ность: быстрые изменения распределения яркости «Краба». Все это можно объяснить следующим образом: в Крабовидной туманности имеется магнитное поле, и ее излучение является преимущественно не тепловым, а синхротронным. О том же го­ворит и спектр. Напомним: синхротронное излучение испускают заряженные частицы — электроны и протоны, — двигающиеся с релятивистскими скоростями по траекториям, искривленным магнитным полем. Напряженность поля может быть не очень большой — главное, чтобы заряженные частицы двигались с субсветовыми скоростями. Источником релятивистских частиц является знаменитый пульсар, находящийся в центре «Краба».

Крабовидная туманность расширяется — ведь в 1054 году вся она находилась в одной «точке». Логично было бы предпо­ложить, что расширение туманности постепенно замедляется

197