Диалоги (август 2003 г.) - Александр Гордон

А.П. Тысячи. Много…

Б.Ш. Более того, в нашей галактике есть одна звезда, про которую думают, что она рванёт как гиперновая. Эта звезда не так далеко, называется «Эта Киля» – она уже испускает предсмертные конвульсии.

Если она лучом своим попадёт в нас – мы это переживём, но она угробит все искусственные спутники Земли, мы останемся, скорее всего, без Интернета, без связи. Но она, скорее всего, промажет.

А.П. Хотелось бы верить, что промажет.

Б.Ш. Тогда это будет великий праздник – вал данных, да и просто феерическое зрелище для невооружённого глаза. Но вряд ли всё-таки нам на этом празднике удаться попристутсвовать, потому что характерный срок жизни измеряется сотнями, тысячи лет.

А.Г. То есть «вот-вот рванёт» означает, что это может произойти через тысячу лет.

Б.Ш. На самом деле мы до сих пор занимались феноменологией, отвечали на вопросы Что? Где? Когда? На вопросы «что?» и «где?» мы точно знаем ответ – на космологических расстояниях, миллиарды световых лет и преимущественно в ранней Вселенной. К ответу на вопрос «что?» мы более-менее приблизились. Но есть ещё вопросы «как?» и «почему?» Это уже сфера теории.

В смутные времена истории гамма-всплесков была просто вакханалия теоретических предположений. Шутили, что число теорий гамма-всплесков превышает число известных гамма-всплесков.

А.П. Был такой момент…

Б.Ш. Роберт Немиров опубликовал в своей работе список ста существенно разных теорий происхождения гамма-всплесков. Нет никакой возможности сказать обо всех, скажем только о той, которая кажется наиболее перспективной – она связана с гиперновой.

Как взрывается эта массивная звезда? Её внутренности в какой-то момент теряют устойчивость и начинают проваливаться в центр с ускорением свободного падения. В центре они, в конце концов, формируют чёрную дыру. Но не сразу – мешает момент вращения. И в какой-то момент в центре образуется аккреционный диск. Такой же плотный и такой же массивный, как нейтронная звезда – только плоский и с громадным магнитным полем. И эта штука вращается со скоростью порядка тысячи оборотов в секунду. Это чудовищное магнитное динамо. Это динамо генерирует две струи энергии вдоль оси вращения, вверх и вниз.

Уже делали численные расчёты, которым можно верить. Эти струи за считанные секунды прожигают миллионы километров тела звезды и вырываются в открытый космос. Вот там они и могут излучить эти гамма-кванты. Причём, это происходит со скоростью, близкой к скорости света. Они могут излучать гамма-кванты часами. Но из-за того, что источник движется почти со скоростью света, эти часы (а может быть, дни) сжимаются для нас в секунды. И мы видим эти секундные всплески.

Здесь остаётся масса вопросов. Вообще, модель, может быть, кажется фантастической…

А.Г. После этого звезда всё-таки должна рвануть…

Б.Ш. Рванёт, и как раз рассчитывали, что мы и увидели эту оболочку, если бы была оболочка.

Модель кажется фантастической, на самом деле она взята из жизни. Если можно, следующий рисунок с Галактикой М-87. Я уже говорил про квазары. Вот это маленький, слабенький квазар, в эллиптической галактике М-87, довольно близкой. Там в центре яркое пятно – это сверхмассивная чёрная дыра. Вокруг неё есть аккреционный диск. И работает эта же самая машина, только других масштабов. И видно, что она испускает эту струю. Это светят электроны больших энергий, но там же есть и гамма-квантики, вполне приличные потоки…

А.Г. То есть поглощается огромное количество материи, создаётся тот самый аккреционный диск…

Б.Ш. …являющийся генератором этой струи. Но остаётся масса вопросов. То есть мы просто не знаем массы вещей, не знаем, как они происходят. Мы не знаем, что генерирует эти странные кривые блеска. Мы не знаем, сколько работает эта центральная машина. Мы не знаем, как происходит взаимодействие струи с окружающим веществом, и вообще, что там играет главную роль. И всё время поступают новые, осложняющие ситуацию, так сказать, данные. Буквально месяц назад опубликовано сообщение об открытии сильной линейной поляризации прямых гамма-квантов. Как это интерпретировать, никто не знает.

А.П. То есть во время всплеска GRB021206 была измерена линейная поляризация в гамма-диапазоне.

Б.Ш. Теперь немножко об уроках истории изучения гамма-всплесков. Эта история, конечно, очень богата, и она много показала.

Во-первых, она показала, чего не надо делать. Показала, насколько легко люди становятся рабами своих взглядов, своих моделей, перестают верить в экспериментальные данные. То есть показала, столько было упёртых людей. Или, наоборот, тех, кто видит в данных то, чего в них нет. Видели спектральные линии, которые подтверждают теорию нейтронных звёзд. Видели повторяемость гамма-всплесков, которой тоже нет. Видели якобы концентрацию галактической плоскости. Видели корреляцию с крупномасштабной структурой Вселенной, чего нет. Это, в целом, общая болезнь. На научном языке это называется «завышенная оценка статистической значимости». Ею, к сожалению, очень многие болеют.

Гамма-всплески нам всё время подкидывают какие-то вещи, сажая учёных в лужу. Как будто повторяя: ты занимаешься расследованием, а не продвижением своих взглядов. Ты должен быть беспристрастным. Это прекрасный урок, я считаю. Кроме того, эта история продемонстрировала как надо. Это больше касается организации исследований. Раньше данные экспериментов были закрыты. Если ты не принадлежишь к экспериментальной команде, то чтобы получить доступ к этим данным, надо было вступить в некий торг. Одно из блестящих решений НАСА – данные открыты, поскольку они получены на деньги налогоплательщиков, пусть это будет общим достоянием.

А.П. Но это не решение – это политика НАСА.

Б.Ш. Да, но когда-то ей предшествовало решение. Теперь, работая с этими данными, любой человек, любой исследователь в мире может порыться в них и сделать открытие. Я говорю это не просто так, а потому что я сам обнаружил там вещь, которую не ожидал найти. Это гигантские всплески нашего, так сказать, домашнего галактического квазарчика «Лебедь-Х-1». Искал гамма-всплески, нашёл это. Потом другие люди посмотрели свои данные и нашли то же – это просто пример.

Кроме того, эта история учит нас кооперации – Алексей является участником этой кооперации.

А.П. Действительно, исследовать всплески без кооперации тяжело, потому что мы только что видели на примере оптический наблюдений, что когда в Америке ночь – в России день, и наоборот. То есть надо объединяться в какие-то группы, в какие-то коллективы для того, чтобы эффективно искать, эффективно получать данные. Это с одной стороны.

С другой стороны, всплески хорошо ловить на орбите. Потому что когда есть всенаправленные детекторы, когда всё время ночь, когда нет засветки, легко этот всплеск поймать. Но в оптическом диапазоне всё совсем не так. Проходит время, пока на Землю будут переданы координаты. Пока эти координаты дойдут до исследователей, пока даже автоматические телескопы, которые мгновенно могут разворачиваться, наведутся туда, куда надо, пройдёт то самое драгоценное время, и мы потеряем возможность наблюдать, а что же там было в момент самого события в других диапазонах.

Очень интересно заглянуть в оптическом диапазоне в машину, которая там работает во время всплеска. Это даст нам неоценимые данные для того, чтобы понять детали развиваемых моделей.

Б.Ш. Подписываюсь, как теоретик.

А.П. И для этого создана международная сеть поиска оптических всплесков. Не только по оповещениям, т.е. когда сигнал о всплеске приходит с орбиты, но и просто совместных наблюдений. Если удастся показать картинку, будет очень здорово. Эти наблюдения состоят в том, что поле зрения космического телескопа, в данном случае рентгеновского телескопа НЕТЕ-2, мы смотрим синхронно нашей оптической камерой, которая покрывает это поле. И таким образом, если произойдёт всплеск, мы не потеряем ни грамма ценной информации. Мы увидим на этой картинке не только то, что было в оптическом диапазоне во время всплеска, но также и то, что, возможно, предшествовало этому всплеску. А есть такие модели, которые предсказывают мощное оптическое излучение до всплеска.

Таким образом, если бы у нас был этот прибор, когда произошёл всплеск, тот, о котором мы говорили, 23-го января 99-го года, то здесь, на этой картинке, он бы был ярчайшей звездой. Восьмая с половиной величина – это много, это была бы очень яркая звёздочка. Так что интернационализация – в природе исследования гамма-всплесков, никуда не деться без Интернета и без совместных исследований этой проблемы.

А.Г. А какое количество наземных телескопов в состоянии сделать то, о чём вы сейчас говорите?