Обращенные к звездам. Прошлое, настоящее и будущее астрономии - Эмили Левеск

свет, плазму и заряженные частицы. Однако вспышки, которые настолько велики, чтобы их можно было увидеть с другого конца галактики, гораздо более интересны. Засечь такую — большая удача: типичные звездные вспышки длятся всего несколько минут, и их изучение — ценный способ узнать больше о внутренней физике звезды, внешних слоях и даже о том, как вспышки могут повлиять на возможное присутствие жизни на близлежащих планетах. Новый тип вспышки мог положить начало новому направлению в звездной физике.

Взволнованные Даниэль и Нина тут же составили краткий отчет об открытии «калиевой вспышки» для публикации в журнале Astrophysical Journal. Волнение усилилось еще больше, когда в последующие несколько лет были обнаружены еще две «звезды с калиевыми вспышками». В астрономии, где данные так часто ограничены тем, что нам посчастливилось увидеть, одиночное явление может быть случайностью, но три — это уже практически система. К 1966 году звезды с калиевыми вспышками, похоже, были на пути к тому, чтобы считаться полноценным научным открытием.

Была только одна проблема: калиевые вспышки обнаруживались только в обсерватории Верхнего Прованса, и все три звездные вспышки были обнаружены одной и той же группой астрономов. Более того, у этих звезд больше не было ничего общего. Одна относилась к тому же типу, что и Солнце, другая была более горячей, у третьей наблюдалось необычное магнитное поле, но они не обладали никакими общими характеристиками, которые могли бы объяснить внезапный выброс калия.

Астрономы из Калифорнии Боб Винг, Мануэль Пеймберт и Хайрон Спинрад заинтересовались перспективой появления звезд с калиевыми вспышками, но скептически отнеслись к открытию в обсерватории Верхнего Прованса. В конце концов, они сами в обсерватории Лик обследовали 162 звезды в поисках калиевых вспышек и не обнаружили ни одной. Напрашивался вопрос: что еще мог увидеть телескоп, что вызвало бы кратковременную вспышку излучения калия?

Источник оказался еще более локальным, чем ожидалось. Некоторые французские наблюдатели и техники были курильщиками, а Даниэль Барбье, в частности, был известен тем, что курил трубку во время наблюдений.

Калий же, как оказалось, дает самый заметный пик в спектре пламени спички.

Калифорнийская группа исследовала этот эффект в ходе довольно необычного наблюдения на 120-дюймовом телескопе обсерватории Лик: ученые вставали в разных местах рядом со спектрографом и чиркали спичками, чтобы посмотреть, послужит ли это причиной появления калия в данных. Также они связались с французским астрономом Иветт Андрилла, наблюдавшей звезды с калиевыми вспышками, и объяснили ей свою теорию. Как и большинство ученых, астрономы любят хорошую головоломку, даже если в процессе ее решения будет доказана ошибочность их собственных исследований. Иветт немедленно провела собственный эксперимент в Верхнем Провансе. Как оказалось, в помещении, где стоял французский спектрограф (и где, по-видимому, было удобно устраивать полуночный перекур), в составе одного из приборов имелась вращающаяся стеклянная пластина, которая могла отражать свет от чиркающих спичек и направлять его непосредственно в детектор спектрографа.

Результаты всей этой работы были представлены в одной из самых восхитительных статей по астрономии, когда-либо написанных. Следует отдать должное Джорджу Престону, который смело одобрил предложение занять время на телескопе экспериментом, который по сути сводился к игре со спичками. Весь эксперимент, как бы ни казался он абсурден, был скрупулезно задокументирован: группа тщательно протестировала картонные спички-книжки, армейские и обычные кухонные спички и попутно отметила, по результатам сравнения с данными мадам Андрилла, что «по-видимому, существенных различий между французскими и американскими спичками нет»[30]. Астрономическое сообщество получило опубликованную таблицу, в которой были перечислены основные элементы, присутствующие в спектре спичек, в помещении спектрографа в обсерватории Верхнего Прованса запретили курить, и загадка была решена.

Тем не менее спички еще раз появились в астрономии. В 1958 году Джордж Валлерстайн (мой коллега из Вашингтонского университета, который недавно отметил шестидесятилетие наблюдений) наблюдал выброс калия в спектре необычного красного сверхгиганта VY Большого Пса. В то время он объяснил это редкими физическими условиями во внешних слоях звезды. Почти десять лет спустя ему довелось быть рецензентом статьи Уинга, Пимберта и Спинрада. Через два года он с сотрудниками опубликовал новую статью о VY Большого Пса, в которой спокойно отметил, что реальное излучение калия в этой звезде подтверждается новыми наблюдениями и что объяснение со спичками «неприменимо, поскольку наблюдатель не курит»[31].

Астрономия внеплановых целей возникла из необходимости быстро собрать данные об объекте, когда есть предположение, что удалось обнаружить нечто новое, и нужно успеть исследовать его, пока он не исчез. Взрывы сверхновых и (реальные) звездные вспышки — лишь два примера объектов для того, что иногда называют «астрономией во временной области» — практики изучения быстро меняющихся объектов в ночном небе. Некоторые объекты астрономии во временной области, такие как взрывающиеся и вспыхивающие звезды, являются мимолетными событиями, которые необходимо заметить и изучить, прежде чем они исчезнут. Другие явления, такие как вновь обнаруженные астероиды, пролетающие в небе, или звезды, которые регулярно меняются в зависимости от времени, необходимо отслеживать с регулярными, а иногда и жесткими интервалами.

Когда была обнаружена SN 1987A, сообщения о сверхновых передавали через Центральное бюро астрономических телеграмм. Сегодня подобные объявления публикуются в интернете, чтобы оперативно сообщать о появлении сверхновых, о других кратковременных явлениях, а иногда и о ложных тревогах. Время от времени ретивый астроном, подобно Брайану, ошибочно принимает планету за неизвестную сверхновую. В 2018 году один астроном взволнованно разместил на сайте Astronomer’s Telegram сообщение об «очень ярком» новом объекте, появившемся в созвездии Стрельца. Сорок минут спустя он робко распространил обновленную информацию: яркий объект был просто Марсом, проходящим через созвездие Стрельца, следуя своей обычной орбите вокруг Солнца. Астрономическое сообщество спокойно восприняло и ошибку, и чрезмерный энтузиазм, но администраторы сайта Astronomer’s Telegram все-таки вручили астроному шутливый сертификат, поздравляющий его с открытием Марса.

Объявление о находке — это только полдела, потому что дальше нужно получить доступ к телескопу для наблюдения внеплановой цели. Обычно время на телескопе распределяется заранее и от утверждения заявки до непосредственной работы с телескопом проходят месяцы. Но наблюдение внеплановой цели нужно осуществить в ближайшие несколько часов или даже минут, и тут уже многое зависит от астронома, самой цели и обсерватории, которую мы надеемся использовать.

Иногда по счастливой случайности наблюдатель в этот момент уже находится у телескопа либо по стечению обстоятельств, либо благодаря согласованным усилиям по наблюдению именно таких движущихся и изменяющихся объектов. В 1992 году Дэйв Джуитт и Джейн Лу вели наблюдение в 88-дюймовый телескоп Гавайского университета, проводя целенаправленный поиск объектов пояса Койпера, тогда еще не открытого. Пояс Койпера (названный в честь пионера