Нейтронные звезды. Как понять зомби из космоса - Катя Москвич

волн и космических частиц всех сортов. К этим удивительным инструментам относятся радиообсерватория Square Kilometer Array (SKA), строящийся Центр по исследованию антипротонов и ионов (FAIR) – ускоритель, с помощью которого будут изучать условия во внутреннем ядре нейтронной звезды, а также лазерная интерферометрическая космическая антенна (LISA) – космический детектор низкочастотных гравитационных волн, который должен быть запущен в космос в 2034 году и который вместе с антенными системами для хронометрирования пульсаров сможет рассказать нам, действительно ли сверхмассивные черные дыры в центре галактик сливаются. В течение следующего десятилетия или чуть позже эти инструменты будут введены в эксплуатацию, и тогда наше понимание устройства космоса радикально изменится.

Наша Вселенная усыпана мертвыми звездами, у которых закончилось топливо и которые или умерли тихой смертью и стали белыми карликами, или исчезли, запустив напоследок мощный фейерверк, ничего не оставив после себя, кроме черной дыры, окруженной горячими облаками из газа и пыли. Но помимо них во Вселенной существуют еще космические зомби – нейтронные звезды. Сверхплотные, в одном-двух шагах от превращения в черную дыру, они живут посмертной жизнью: излучают радиоволны, гамма-лучи, рентгеновские лучи и, возможно, посылают загадочные быстрые радиовсплески. Некоторые нейтронные звезды к настоящему времени стали невидимками, прячущимися в глубинах космоса, где их невозможно обнаружить, другие вращаются с невообразимой скоростью, постоянно подпитываясь потоком вещества от своих верных спутников по двойной системе.

Это отнюдь не конец нашего путешествия в мир научных открытий. Раскрывая все новые и новые секреты нейтронных звезд, мы продолжаем постигать самые глубокие тайны нашей Вселенной. И есть еще много того, что нам предстоит открыть.

Благодарности

Эта книга посвящается моим сыновьям Тиму и Гаю. Я очень надеюсь, что, когда вы прочтете ее, наш загадочный мир заинтересует вас и вам захочется распутать эту удивительную, таинственную паутину, за которой скрываются секреты Вселенной.

Кроме того, я посвящаю эту книгу Фрицу Цвикки. Если бы не его гениальность, мы, возможно, никогда бы не обнаружили удивительную связь между крошечными нейтронами и поражающими воображение облаками в глубоком космосе – взрывами сверхновых, символизирующими конец существования массивных звезд. Из них образуются эти невероятные, сверхплотные вращающиеся шары, которые называют нейтронными звездами.

Хочу от всей души поблагодарить ученых, а их было очень много, с которыми я встречалась во время своих поездок, и тех, кто нашел время прочесть рукопись этой книги до ее публикации. Это, в частности, Кейт Александер, Вилл Арментроут, Энн Арчибальд, Дэвид Бакли, Мэтью Бейлз, Гордон Бейм, Эдо Бергер, Джоселин Белл Бернелл, Славко Богданов, Марика Бранчези, Рене Бретон, Александр Вольщан, Алан Вон, Адам Деллер, Фернандо Камило, Виктория Каспи, Ставрос Кацаневас, Джеймс Корд, Майкл Крамер, Хриса Кувелиоту, Эндрю Лайн, Том Ландекер, Тим Линден, Райан Линч, Ави Лоэб, Малкольм Лонгейр, Дункан Лоример, Дик Манчестер, Самая Ниссанке, Скотт Рэнсом, Джоселин Рид, Аниш Роши, Джон Саркисян, Трейси Слейтер, Мигель Зумалакарреги, Чиа Мин Тан, Крис Томпсон, Анна Уоттс, Джейсон Хесселс, Анна Хо, Джордж Хоббс, Дэниел Хупер, Шами Чаттерджи, Катерина Хациоанну, Райан Шеннон, Рональд Экерс, Ханс-Томас Янка, Офер Ярон и многие другие.

Я хочу сказать спасибо всем, кто помогал мне, включая Ангуса Флауэрса, который отвез меня к радиоинтерферометру Square Kilometer Array в Южной Африке и помог организовать необходимые интервью, Фрэнка Нюйенса, представителя по связям с общественностью института ASTRON в Нидерландах, который сопровождал меня в поездке по болотистым полям к месту расположения LOFAR, Роба Холлоу из CSIRO, который помог мне с интервью в Австралии, Натали Баттерфилд из NRAO, которая сопровождала меня в поездке к радиотелескопу Green Bank, и многих других.

Я хотела бы поблагодарить моего мужа Тима Вебера, а также бывшего коллегу по WIRED UK Мэтта Рейнольдса. Они помогли мне отредактировать черновой вариант рукописи. А еще спасибо Джеффу Дину, бывшему редактору Harvard University Press, который спросил, хочу ли я вообще написать такую книгу, моему редактору Джеймсу Брандту и выпускающему редактору Джули Карлсон за их важные, глубокие замечания в процессе редактирования и всем остальным, кто помогал мне в подготовке этой книги и во время поездок.

Я была очень рада, встретив во время своих поездок так много талантливых женщин: астрономов, астрофизиков, исследователей гравитационных волн. Мы привыкли к тому, что в таких областях, как астрономия и физика, доминируют мужчины. До паритета еще далеко, но все больше и больше потрясающих женщин занимаются исследованием космоса. Я сама женщина-физик и горжусь героинями этой книги.

Хочется поименно отметить некоторых выдающихся женщин-ученых. Вера Рубин, выследившая темную материю; охотница за инопланетянами Джилл Тартер (она была прообразом главной героини снятого на телескопе Arecibo в Пуэрто-Рико фильма “Контакт”, которую играла Джоди Фостер); охотница за кометами Кэролин Шумейкер; жившая на два века раньше Каролина Гершель; Кэролин Порко, один из ведущих мировых ученых, занимающихся изучением колец планет; Маргарет Геллер, изучающая строение галактик и распределение в них темной материи. И конечно, все замечательные астрономы, занимающиеся изучением пульсаров, с которыми я встречалась во время своих поездок или интервьюировала по телефону. Это Кейт Александер, Энн Арчибальд, Джоселин Белл Бернелл, Марика Бранчези, Виктория Каспи, Санкфул Кромарти, Хриса Кувелиоту, Самая Ниссанке, Джоселин Рид, Трейси Слейтер, Рене Спивак, Анна Уоттс, Анна Хо, Катерина Хациоанну и многие, многие другие.

Кроме того, есть еще все эти удивительные, бесстрашные женщины-космонавты. Первой была советский космонавт Валентина Терешкова, полетевшая в космос в 1963 году; Салли Райд стала первой американкой, полетевшей в космос; Мэй Джемисон – первая женщина-космонавт – афроамериканка. Но в моей жизни особенно важную роль (о чем я помню всегда) сыграла Жюли Пейетт – вторая канадская женщина, летавшая в космос, которая затем стала генерал-губернатором Канады. В конце девяностых я была еще подростком: носила мешковатые джинсы, смотрела “Беверли-Хиллз, 90210” и слушала Майкла Джексона. Как-то на стене нашей школы, колледжа Монт-Сент-Луис на севере Монреаля, я увидела портрет Жюли Пейетт. Узнав, что она тоже училась в этой школе и что вот-вот, 27 мая 1999 года, как раз когда я буду оканчивать школу, она полетит в космос, я неожиданно поняла, что тоже хочу быть космонавтом. Поэтому я решила написать ей письмо (настоящее письмо, электронных тогда еще не было!) и попросить совета: какие предметы следует для этого изучать в университете. Я не думала, что Жюли Пейетт мне ответит, но она прислала открытку – рождественскую открытку с виртуальной рождественской елкой на Международной космической станции. Я до сих пор отношу эту открытку к наиболее ценным своим сокровищам.

Она писала: “Я очень ценю твое письмо и твое желание стать космонавтом. В твоем возрасте я тоже