Нейтронные звезды. Как понять зомби из космоса
Шрифт:
А потом все застопорилось. В течение первых шести лет после открытия ни Лоример, ни кто-либо еще не обнаружили похожих всплесков. Превалировало мнение, что тот всплеск – “обман”. И зарегистрированные на телескопе Parkes шестнадцать похожих гигантских импульсов, вызванные, как позже выяснилось, случайным открыванием дверцы во время нагрева микроволновой печки, установленной в центре для посетителей обсерватории, не укрепили доверия к результатам Лоримера. Астрономы серьезно сомневались в реальности всплеска, впервые замеченного Наркевичем, и Маура Маклафлин даже написала статью, в которой делался вывод о том, что открытие ее мужа, вероятно, было основано на ошибке5.
А Лоэб примерно в то же время методично исследовал возможности существования разумных цивилизаций за пределами Земли и строил теории того, как мы могли бы их обнаружить. В одной своей статье он высказал предположение, что радиоантенны, используемые для обнаружения излучения атомов водорода в ранней Вселенной (каждый атом излучает на определенных длинах волн, и это их свойство помогает астрономам понять, атомы какого газа присутствовали в космосе в прошлом), также могли бы регистрировать радиосигналы от инопланетян с планет, удаленных от нас на расстояния порядка десяти световых лет. В другой статье содержалось предложение сканировать Солнечную систему с помощью космического телескопа “Хаббл”, чтобы найти сигналы искусственного происхождения от инопланетян. А еще в одной статье высказывалась идея о том, как мы можем обнаружить следы промышленного загрязнения в атмосферах экзопланет. Лоример, однако, не интересовался мирами инопланетян и не следил за работами Лоэба. Вместо этого он ждал и надеялся, что ученые заметят хотя бы еще один всплеск, такой же странный, как и тот, что в свое время увидел он6.
И наконец это событие произошло: в 2013 году международный коллектив опубликовал статью, в которой главным автором значился Дэн Торнтон, тогда докторант Манчестерского университета. Авторы сообщали, что обнаружили четыре ярких радиовсплеска в обзоре годовых наблюдений, проведенных на телескопе Parkes7. Ученые предположили, что всплески, скорее всего, появляются каждые десять секунд или около того, то есть примерно десять тысяч раз в день. После некоторой дискуссии всплески были названы FRB. Это название утвердилось после того, как ученые отказались от идеи называть их быстрыми радио-транзиентами, или сокращенно FaRT. К тому же, по словам Бейлза, уже были хорошо известны гамма-вспышки, называющиеся GRB, и, назвав свои вспышки радиоизлучения FRB, они сыграли на схожести аббревиатур. С течением времени все больше астрономов во всем мире стали считать эти короткие всплески радиоизлучения реальными, и постепенно загадочные FRB стали даже упоминаться в курсах физики, читаемых в университетах. Лоример прославился, хотя с теорией происхождения этих всплесков было не все ясно – подобных теорий в то время существовало больше, чем самих FRB8.
Лоэб следил за развитием событий, но до поры до времени не хотел вмешиваться. Однажды в феврале 2014 года на обеде в Бостоне он познакомился с неким харизматичным бизнесменом, и разговор зашел о внеземной жизни, Вселенной и обо всем остальном. Это был российско-израильский предприниматель и миллиардер, венчурный инвестор Юрий Мильнер. Мильнер – физик, он хорошо известен в Кремниевой долине своими крупными инвестициями в такие IT– гиганты, как Facebook, Twitter, WhatsApp и многие другие. Но всю жизнь Мильнера больше всего привлекали поиски жизни за пределами Земли.
Год спустя, в мае, Мильнер навестил Лоэба в Гарварде и задал ему вопрос: сколько времени может потребоваться человеку, чтобы добраться до Альфы Центавра – ближайшей к нам звездной системы. Лоэб ответил, что ему нужно полгода, чтобы найти ответ и придумать технологию, с помощью которой люди могли бы туда попасть уже в течение своей жизни. Мильнер попросил Лоэба возглавить один из проектов, которые он собирался финансировать, – Breakthrough Starshot (“Прорывные технологии полетов к звездам”). Этот проект был задуман как часть более крупного венчурного проекта стоимостью сто миллионов долларов под названием Breakthrough Initiatives (“Прорывные инициативы”) – крупнейшего вливания частного капитала в исследования, связанные с поисками инопланетной жизни. Пять проектов, входящих в этот большой проект, были анонсированы на роскошном приеме в лондонском отеле в июле 2015 года. Я сопровождала Лоэба на этом банкете и видела, как он весь светился от радости.
Один из пяти проектов – Breakthrough Listen — презентовали, в частности, известный, ныне покойный, физик Стивен Хокинг и британский королевский астроном Мартин Рис. В этом проекте для обнаружения сигналов, которые могли бы посылаться внеземными цивилизациями, предполагалось задействовать многие радиотелескопы на Земле. Деньги Мильнера быстро пошли в дело: их вкладывали в оснащение существующих радиообсерваторий, включая Parkes и GBT, новейшими достижениями передовых технологий, такими как увеличенная компьютерная память и новые детекторы. Астрономы рады были получить инвестиции независимо от того, верили они в инопланетян или нет9.
И именно в этот момент короткая вспышка радиоизлучения впервые исполнила свою партию на бис.
5 ноября 2015 года стояла солнечная, но прохладная погода. Астрофизик из Корнелла Шами Чаттерджи только-только сел за свой стол, как на экране появилось электронное письмо. Он взглянул на тему, показавшуюся ему довольно скучной: “Небольшой интересный факт, касающийся вспышки Спитлер”, и сначала не придал сообщению особого значения. Электронное письмо, отправленное аспирантом Университета Макгилла в Монреале по имени Пол Шольц, было разослано примерно сорока корреспондентам из его списка рассылки, в том числе и Чаттерджи. Все сорок были астрономами, принимавшими участие в анализе данных из крупнейшего на сегодняшний день обзора наблюдений галактической плоскости PALFA (Pulsar Arecibo L-band Feed Array, “обзор пульсаров с помощью антенного облучателя в L-диапазоне телескопа Arecibo”), проведенных на телескопе Arecibo.
Сначала Чаттерджи отправился выпить кофе, через несколько минут открыл текст… и не поверил своим глазам. “Трудно передать, насколько шокирующим и удивительным было то сообщение”, – говорит он. Автор объявлял, что один из ранее наблюдавшихся FRB, официально названный FRB 121102, а неофициально – “всплеск Спитлер”, вспыхнул во второй раз.
Этот всплеск оказался одним из двенадцати FRB, которые на тот момент были обнаружены. Он носит имя Лоры Спитлер, астронома из Радиоастрономического института Макса Планка в Бонне, которая обнаружила его еще в 2014 году. На самом деле она нашла его в обзоре данных PALFA телескопа Arecibo, а сама тарелка телескопа в Пуэрто-Рико зарегистрировала эту вспышку еще двумя годами ранее, в ноябре 2012-го. Это была на тот момент единственная вспышка, которую заметили не на телескопе Parkes, а на другом радиотелескопе, и это стало важным событием для ученых – оно устранило все остававшиеся сомнения в том, что с Parkes могло быть что-то не так.
Регистрация повторного всплеска стала большой удачей. Источники вспышек излучения могли оказаться просто особо мощными пульсарами, и, если бы удалось зарегистрировать несколько импульсов от одного и того же источника, было бы намного легче убедить всех, что они реальны. Поэтому в мае и июне 2015 года сотрудники сообщества PALFA решили наблюдать небо в той его части, откуда пришел всплеск Спитлер, но используя гораздо более чувствительный, чем Parkes, телескоп Arecibo. В течение нескольких месяцев после этого Шольц с помощью суперкомпьютера тщательно проверял данные радиотелескопа. И вдруг зафиксировал вторую вспышку в том же направлении10.
“Это было потрясающе”, – говорит Чаттерджи. Тогда большинство физиков полагало, что эти сверхмощные FRB в принципе не могут повторяться, ведь ни одна из одиннадцати вспышек, обнаруженных до вспышки Спитлер, не повторилась. “Все знали, что FRB не повторяются, поскольку для того, чтобы импульс проходил межгалактические расстояния, требуется огромное количество энергии, а это означает, что произошла какая-то катастрофа, а значит, не может быть никаких повторов, – говорит Чаттерджи. – И вот он: единственный FRB, найденный на Arecibo, и как раз оказался повтором”. Оправившись от изумления, он побежал по коридору и попросил своего коллегу – астронома Джима Кордеса – просмотреть его электронную почту, затем вернулся в офис и начал печатать ответ. Тем временем его почтовый ящик начал заполняться. К полуночи там оказалось пятьдесят шесть сообщений от разных астрономов.
Поскольку Шольц был автором первого послания, он чувствовал себя обязанным высказать предположение о том, что могло быть источником повторного импульса. Ясно, что многие предыдущие модели, предполагавшие катастрофическое происхождение FRB, были сразу же отвергнуты – по крайней мере, для этого всплеска, – поскольку повторная вспышка не могла быть вызвана, скажем, сверхновой или столкновением двух нейтронных звезд. И Шольц выдвинул нестандартную идею “внегалактического магнетара” – молодой, очень сильно намагниченной, быстро вращающейся нейтронной звезды. В обсуждение включились и другие участники сообщества, и Маура Маклафлин первой согласилась с предположением Шольца.