Знание-сила, 2005 № 09 (939)

Мысль, может быть, и заглохла бы, но в 1986 году астрофизики, обсуждая свои новые открытия на конференции в Тулоне, во Франции, пришли к выводу, что есть явные признаки существования еще двух объектов такого же типа. Каждый испускал мягкие гамма-лучи и каждый испускал их в виде повторяющихся вспышек, то есть периодически. Все три звезды тут же получили понятное название SGR (soft gamma repeaters, или в свободном переводе «мягкие гамма-заики», потому что они как бы не могли выговорить свою вспышку сразу) и каталоговые обозначения: SGR 0526-66 (тот, что в Магеллановом облаке), SGR 1806-20 и (самый активный) SGR 1900-14.

Тогда-то два молодых теоретика, Роберт Дункан и Кристофер Томпсон, выступили с высказанной выше идеей, утверждая, что во всех трех случаях налицо какой-то новый тип пульсаров - пульсары сверхмагнитные, или магнитары, как они их назвали впоследствии. Именно колоссальное магнитное поле, заявили Дункан и Томпсон, играет роль того загадочного тормоза, который так стремительно превращает бешено вращавшийся нейтронный остаток сверхновой звезды в сверхмедленный пульсар. По расчетам Дункана и Томпсона, при достаточной массе исходной сверхновой звезды и очень быстром (до 1000 оборотов в секунду) начальном вращении ее нейтронного остатка, в нем может возникнуть и закрепиться магнитное поле, в 1000 раз большее, чем у обычного пульсара.

Вращение «нейтронной жидкости» в таком поле должно порождать сильнейшие токи, которые будут поддерживать это насыщенное энергией состояние крохотной звезды. Как объяснял Томпсон, «в магнитаре колоссальное магнитное поле скручено внутри звезды, точно чудовищно сжатая спираль. Стремясь развернуться, эта пружина время от времени взрывает твердую кору магнитара, и в этом „звездотрясении“ высвобождается огромная энергия, которая испускается в виде вспышки мягкого гамма-излучения. Благодаря встряске магнитное поле несколько перестраивается, скорость вращения магнитара резко спадает, но все равно остается очень большой, и потому спустя некоторое время этот процесс повторяется — снова и снова, пока магнитар окончательно не замедлится».

Дункан и Томпсон впервые опубликовали свою теорию в 1992 году, но, как уже сказано, были встречены с недоверием. Однако в мае 1998 года группа астронома Хриссы Кувельюту опубликовала данные длительных исследований звезды SGR 1806-20. Из этих данных неопровержимо следовало, что звезда представляет собой типичный молодой пульсар с атипично медленным вращением. По своим параметрам звезда походила на те магнитары, существование которых постулировали Дункан и Томпсон. Этот вывод был подкреплен произошедшей незадолго до того (в декабре 1997 года) гамма-вспышкой звезды SGR 1900-14. Группа Кувельюту исследовала и эту вспышку и установила, что ее источником является другой сверхмедленный пульсар. После открытий Кувельюту возможность существования магнитаров была признана всеми.

Все 11 таких звезд моложе 10 тысяч лет и все тормозятся своими магнитными полями так быстро, что еще через несколько тысяч лет перейдут в разряд «мертвых» магнитаров, больше не испускающих гамма-вспышек и вообще не подающих никаких видимых признаков жизни. Поскольку срок активной жизни магнитаров очень короток, заметить их, понятно, удается редко, но мертвых магнитаров, как полагают астрономы, должно существовать огромное множество. Некоторые энтузиасты думают даже, что именно магнитар — это типичный результат взрыва сверхновой, а обычные пульсары с их в тысячу раз более слабыми магнитными полями — просто случайные «мутанты». Как говорит Дункан, «вполне возможно, что большинство нейтронных звезд составляют магнитары, а не радиопульсары». Тем более интересно присмотреться к особенностям этих звезд.

Все магнитары имеют периоды обращения между 5 и 12 секундами (напомним — у пульсаров эти периоды составляют десятые или сотые, а то и тысячные доли секунды). Все они обладают гигантскими магнитными полями, которые так резко замедляют вращение молодых магнитаров, что периоды их вращения за считанные столетия спадают с нескольких миллисекунд до нескольких секунд. После этого короткого промежутка активности все магнитары превращаются в слабо нагретые, очень медленно вращающиеся объекты, похожие на те, что астрономы раньше называли «тусклыми нейтронными звездами».