Кто вы? - Петрович Николай Тимофеевич - Страница 16

Самой удивительной особенностью пульсаров является очень высокая стабильность периода повторения импульсов.

Экспериментально получены следующие величины периодов для четырех пульсаров.

Из этих данных следует, что стабильность периода повторения импульсов соизмерима со стабильностью вращения Земли вокруг Солнца, то есть со стабильностью нашего солнечного времени.

Импульсы, генерируемые пульсаром, имеют широкий спектр частот. Чем дальше отстоят частоты в этом спектре, тем больше различие в скорости их распространения в межзвездной среде. При этом низкие частоты запаздывают по отношению к высоким. Измерения дали величину этого запаздывания: оно порядка нескольких секунд. Используя эти данные и зная среднюю плотность электронов в межзвездной среде, можно определить расстояние до пульсаров. Расчеты показали, что эти удивительные источники разбросаны в нашей Галактике. Их расстояния от Солнца лежат в пределах от нескольких сот до тысячи световых лет (по первым предварительным оценкам). Много это или мало? Смотря для кого. Меня всегда поражали астрономы своим удивительным умением забыть начисто наши мизерные земные масштабы и мыслить категориями вселенной. Они могут непринужденно шагать и тащить с собой упирающегося собеседника от галактики к галактике и привести его на самую окраину Метагалактики (если эта окраина принципиально существует).

Переходя оживленную улицу в разгар таких бесед, я сначала опасался за моих спутников-астрономов. Но потом понял, что эти увлеченные люди, переводя свой мозг на масштабы вселенной, земной масштаб поручили некой своей вспомогательной сфере. И она вполне успешно справляется с земными делами. Так вот, для этих людей расстояние до пульсаров в сотни световых лет выглядит сущей мелочью. Они считают, что пульсары находятся почти рядом с нашей солнечной системой.

Вместе с тем ведь принимаемый в наше время импульс от пульсара, например, СР 0834 (расстояние до него оценивается в 360 световых лет) покинул свой источник, когда земляне не ведали ни электротехники, ни радиотехники, ни тем более радиоастрономии. Пока импульс преодолевал расстояние «всего лишь в 360 световых лет», неутомимо создавая колебания в межзвездной среде, обитатели нашей планеты очень многому научились.

Излучение импульсов пульсарами происходит с перерывами. Так, источник СР 1919 на волне 3,5 метра излучает импульсы приблизительно в течение одной минуты, затем следует трехминутная пауза и т. д. На других волнах наблюдается другой характер периодичности.

Делаются попытки отождествить пульсары с видимыми оптически объектами. Так, пульсар в Крабовидной туманности надежно отождествлен с оптически видимой звездой. Измерениями установлено: в такт с излучаемыми радиоимпульсами меняется и его световое излучение. Звезда периодически мигает!

Перед наукой встала одна из увлекательных задач — дать объяснение открытому явлению. До сих пор ни в оптическом диапазоне, ни в каких-либо других диапазонах астрономы не наблюдали такого импульсного излучения. Следовательно, на обнаруженных телах имеет место некий новый загадочный процесс излучения. На небе открыты сфинксы, к которым прикованы взоры ученых многих стран.

Появилось несколько гипотез, пытающихся дать объяснение явлению.

Согласно одной из них пульсар — угасающая звезда типа белого карлика, в которой происходят упругие радиальные колебания. Они воздействуют на окружающую карлика плазму и возбуждают в ней мощные импульсные сигналы. В этой модели высокая стабильность периода повторения импульсов хорошо объясняется большой массой колеблющегося тела. Но гипотеза эта быстро отпала.

Согласно другой теории излучение (непрерывное) происходит с некоторой области небесного тела, а наблюдаемая периодичность импульсов есть результат вращения этого тела.

Такими телами могут, например, быть так называемые нейтронные звезды с плотностью вещества много выше, чем у белых карликов. Радиус нейтронных звезд может составлять несколько километров. На позициях этой модели хорошо объясняются предвестники импульсов, которые наблюдаются у всех пульсаров.

Грубая схема объяснения такая. В окружающую плазму выбрасывается некий материал, который вызывает в ней колебания. При обратном падении этого материала в плазму он снова вызывает возбуждение, но более слабое. Таким образом и создается предвестник для последующего импульса. Заметим в скобках, что существование нейтронных звезд пока обосновано только теоретически. Малые размеры звезды позволяют ей иметь период вращения, равный периоду повторения импульсов пульсара. Белый карлик из-за существенно больших размеров не может принципиально иметь столь малый период вращения.

Математических теорий этих моделей пока не создано.

Сфинксы ждут своих Эдипов!

Мы установили, что радиоокно сверху донизу заполнено излучениями самого различного вида. Это буквально лаборатория, в которой можно изучать многообразие колебаний и волн. Их источники хаотически разбросаны во всей познанной человеком части вселенной. Вся сумма излучений содержит богатейшую информацию о ее строении, о процессах, происходящих сейчас, и процессах, которые произошли в давно прошедшие времена.

Наблюдаемая как в световое окно, так и в радиоокно картина мира отнюдь не есть мгновенный снимок вселенной, отнесенный к фиксированному моменту времени. Этот момент времени только фиксирует момент нашего наблюдения на планете Земля. А мы наблюдаем уже пройденный путь мира, и чем дальше расположен объект от земного наблюдателя, тем в более древнюю историю мы заглядываем. Это напоминает глубокое почвенное сочетание, в котором удается одновременно наблюдать слои (часто с остатками животного и растительного мира) разных геологических эпох. Чем глубже лежит слой, тем более древнюю геологическую эпоху Земли он хранит.

Излучение от ближайшей звезды — альфы Центавра бежит к нам 4 года и 3 месяца. Путь от удаленных звезд нашей звездной системы — Галактики составляет около 100 тысяч световых лет. О событиях на одной из ближайших к нам галактик — туманности Андромеды мы узнаем спустя 1800 тысяч лет. Наконец, от наиболее удаленных от нас объектов — квазаров, обнаруженных на сегодня, радиоволна финиширует у нас приблизительно через 10 миллиардов лет после старта. Таким образом, невообразимо гигантские просторы вселенной, заполненные межзвездным газом, в котором бегут электромагнитные колебания, являются запоминающим устройством с колоссальным временем запоминания. Это память Природы, которая хранит поступающие от редко разбросанных в ней объектов световые и радиоколебания. Время этого хранения прямо пропорционально расстояниям.

В земных экспериментах мы тоже иногда прибегаем к запоминанию или задержке сигналов с помощью расстояний. Для этого используются радиоканалы или проводные каналы связи. Получаемые здесь времена задержки ничтожны — малые доли секунды.

Небесная память имеет более богатый ассортимент: от величины порядка одной секунды (ближайшее небесное тело Луна) до 10 миллиардов лет.

Для нашей проблемы — установление радиоконтакта с иными цивилизациями — наличие этих электромагнитных исторических «сечений» вселенной имеет существенное значение.

Как мы уже отмечали, установление контакта требует перекрытия во времени цивилизаций. Существование же цивилизаций ограничено целым рядом факторов. Поэтому сигналы исчезнувшей до нашего времени цивилизации, казалось бы, полностью потеряны. Но ведь вселенная располагает колоссальными запоминающими устройствами! Если та или иная цивилизация, достигнув высокого развития, искала себе подобных с помощью радиоволн, то даже после ее исчезновения сигналы могут еще находиться в пути. Они могут еще двигаться, как говорят, «в трубах».