Павел Амнуэль - Загадки для знатоков: История открытия и исследования пульсаров.

• Название: Загадки для знатоков: История открытия и исследования пульсаров.
• Автор: Павел Амнуэль
• Издательство: Знание
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 1988
• ISBN: 5-07-000019-5

Амнуэль Павел Рафаэлович. Загадки для знатоков: История открытия и исследования пульсаров. — М.: Знание, 1988.— 192 с.

Обнаружение пульсаров — одно из самых важных и неожиданных открытий XX века. История этого открытия, рассказанная в книге, подобна детективу: была здесь трагическая завязка, произошедшая более 900 лет назад, было расследование таинственного происшествия, продолжавшееся многие годы. Следя за развитием сюжета, читатель узнает также о методах научного поиска, о том, как необходимо ученому творческое воображение.

Рассчитана на широкий круг читателей.

---

Сказано хорошо. Если нет надежной рабочей гипотезы, если нет уверенности, что избранная дорога верна, то не лучше ли стоять на месте? Сказать: «Не знаю».

Однако все это не в принципах науки. Ни один ученый не скажет «не знаю», если решил заняться проблемой. Лучше уж он будет идти в противоположном от истины направлении. Темп развития науки в наши дни велик, поле поиска огромно, а метод остался прежним. И ученый вынужден перебирать гипотезы, зачастую не занимаясь их разработкой. Изменился стиль работы. Психолог Г. Селье делит ученых на классиков и романтиков. Классики работают тщательно, романтики скачут от гипотезы к гипотезе. И это не только психологическая особенность, это — требование эпохи. Раньше в поле зрения ученого находился десяток ячеек-гипотез, теперь — сотни и тысячи. Вот и приходится скакать от идеи к идее, но ведь так можно пробежать и мимо верного решения. Это не раз случалось и в расследовании причин явления ярчайших новых.

Снова вернемся к расследованию, с тем чтобы позднее на новом материале поговорить о научных методах.

Трудность заключалась в том, что координаты звезды-гостьи 1054 года на небе точно известны не были. Мы уже говорили о каталоге ярких новых звезд, опубликованном Лундмарком. Поисками упоминаний о таких звездах Лундмарк заинтересовался в 1919 году. Он изучал работы А. Гумбольдта и Ж. Б. Био, вышедшие еще в XIX веке. Это были переводы древних хроник с рассказами о небесных явлениях. Использовал Лундмарк и напечатанные в 1919 году переводы Е. Циннера. Отобранные Лундмарком вспышки были такими яркими, что известный американский астроном X. Шепли заявил: таких новых в принципе быть не может. Конечно, это заблуждение было отголоском проходившего в то время диспута: существуют ли «островные Вселенные». X. Шепли считал, что не существуют. Спор должно было решить наблюдение — на местах очень ярких вспышек предстояло найти то, что от этих вспышек осталось.

И тут-то вкралась опечатка! В списке Лундмарка о звезде-гостье 1054 года было сказано, что она вспыхнула к юго-востоку от звезды η (эта) Тельца. А в примечаниях Лундмарк отметил, что поблизости расположена туманность М 1, именуемая обычно Крабовидной. Однако на это примечание никто не обратил внимания. Естественно: каждый, кто посмотрел бы на карту неба, увидел бы, что туманность М 1 находится вблизи от другой звезды в Тельце. Лишь 17 лет спустя Лундмарк исправил опечатку. Звезда-гостья, написал он, в действительности вспыхнула к юго-востоку от звезды ζ (дзета) Тельца, то есть там, где расположена туманность M 1.

Остаток вспышки звезды-гостьи 1054 года — именно эта туманность! И обнаружено это было бы на полтора десятилетия раньше, если бы не досадная опечатка. Да, после явления звезды-гостьи на небе осталась туманность, а не звезда…

Впервые эту туманность наблюдал в 1731 году английский физик и астроном-любитель Д. Бевис. Он обозначил открытую им туманность на картах звездного неба в атласе «Уранография Британика», который собирался издать. Но издатель вдруг обанкротился, и Д. Бевис умер, не дождавшись публикации атласа. Лишь в 1786 году карты Бевиса (без упоминания его имени) вошли в изданный в Лондоне звездный атлас. К тому времени туманность была заново открыта Ш. Мессье, астрономом при дворе короля Людовика XV. Мессье был прозван ловцом комет. Он искал кометы, стараясь засечь их еще тогда, когда они не обзавелись ярким хвостом и видны лишь в телескопы. Чтобы обезопасить себя от путаницы, Мессье составил каталог «туманных пятен» на небе, которые отличались от слабых комет лишь тем, что в отличие от хвостатых сестер не двигались относительно звезд. Под номером 1 в каталоге Мессье и стояла туманность, открытая Бевисом. Французский астроном к моменту публикации каталога уже знал, что не он первым наблюдал туманность М 1, и воздал должное своему предшественнику. Не будь этого, мы вообще вряд ли узнали бы о том, что был любитель астрономии по имени Бевис…

Итак, туманность М 1 была занесена в каталог. Правда, никто не мог ничего сказать о ее физической природе. В. Гершель, например, считал, что это далекое скопление звезд, и будь у него телескоп побольше, он непременно разглядел бы отдельные звезды. Такой телескоп был у лорда Росса, но и ему не удалось обнаружить в туманности никаких звезд. Однако лорд Росс сделал две важные вещи. Во-первых, он обнаружил, что туманность при внимательном рассмотрении имеет волокнистую структуру — в ее аморфной массе едва-едва различались чуть более яркие изогнутые нити, волоконца. Во-вторых, при еще более внимательном рассмотрении туманность показалась лорду Россу похожей на краба, и он назвал туманность М 1 Крабовидной. Под этим названием она и известна сегодня — памятник воображению, способному разглядеть все что угодно в туманном пятнышке.

В наши дни Крабовидная туманность — один из самых известных небесных объектов. Сколько важнейших астрономических открытий связано с ней! И все из-за того, что туманность возникла при вспышке звезды-гостьи. Впрочем, обнаружить это было очень непросто. И не только из-за нелепой опечатки в списке Лундмарка.

В 1892 году У. Роберте впервые сфотографировал Крабовидную туманность, а В. Слайфер в 1913 году получил ее первые спектрограммы. В отличие от прочих газовых туманностей спектр Краба оказался непрерывным. На этом фоне были видны раздвоенные линии излучения. Обычно, если излучает нагретое облако межзвездного газа, видны только линии излучения: ведь непрерывный спектр возникает в плотном непрозрачном теле, например в звезде. Но здесь-то излучала не звезда, а туманность! Загадка излучения Краба просуществовала долго — почти сорок лет.

В 1921 году, когда Лундмарк опубликовал свой список новых звезд, Крабовидная туманность преподнесла еще одну загадку. К. Лампланд сравнил две фотографии туманности, сделанные с интервалом в восемь лет, и обнаружил, что туманность за это время изменилась. Волоконца переместились друг относительно друга, причем очень заметно. Такое же исследование провел Дж. Дункан и пришел к еще более определенному выводу — туманность расширяется! «Перевернув» картинку, можно сказать, когда это расширение началось, конечно, если известно, с какой скоростью туманность расширяется. Снимки, которыми располагал Дункан, не позволяли еще сделать надежный расчет — нужны были более длительные измерения. Однако никто из наблюдателей не подумал о том, что эта расширяющаяся туманность может иметь какое-то отношение к взрыву звезды. Пусть не звезды-гостьи 1054 года (пресловутая опечатка «отодвигала» туманность прочь от места вспышки), но к любому другому взрыву. Ведь тогда уже было известно, что во время вспышек обычных новых звезд образуются расширяющиеся оболочки, не такие, впрочем, эффектные, как Крабовидная туманность. В 1917 году Е. Барнард обнаружил оболочку у новой Персея, а через год — оболочку у недавно вспыхнувшей новой в созвездии Водолея. Аналогия напрашивалась, но…

А ведь известно было и второе доказательство расширения Крабовидной туманности: раздвоение линий излучения в ее спектре. Почему могут раздваиваться спектральные линии? Либо потому, что атомы излучают в сильном магнитном (эффект Зеемана) или электрическом (эффект Штарка) поле, либо причиной расщепления может стать обычный эффект Доплера. Мы ведь наблюдаем оба края прозрачной расширяющейся туманности. Передний край ее приближается к нам, задний удаляется. Линии, излученные на переднем крае, смещаются из-за эффекта Доплера в голубую сторону, а линии, излученные на удаляющемся от нас заднем крае, — в красную. Вот и кажется, что каждая спектральная линия разделилась на две. Но… Как это обычно бывает при работе с помощью метода проб и ошибок, сначала делаются все возможные ошибки, даже если ошибочная идея явно неправдоподобна. В. Слайфер, который открыл расщепление линий в спектре Крабовидной туманности, писал: «Главные небулярные эмиссионные линии представляются расщепленными на два компонента, что заставляет предположить наличие эффекта Штарка, обусловленного электрическим полем». Прямо-таки заставляет…

Все же семь лет спустя мнение о том, что Крабовидная туманность может быть связана со вспышкой 1054 года, было высказано американским астрофизиком Э. Хабблом. Но на эту работу просто не обратили внимания! Причина была существенной — Хаббл опубликовал свою статью в журнале, не пользовавшемся популярностью, и о его выводе мало кто знал.

Сразу весь «букет» невезения: спектр туманности неправильно интерпретировали, в определение места вспышки звезды-гостьи вкралась опечатка, а верное мнение было опубликовано в издании, которое мало кто читал. И в результате эффектное астрономическое открытие запоздало на двадцать лет…

Таким было состояние исследований Крабовидной туманности в 1938 году, когда Лундмарк исправил наконец злосчастную опечатку.