Текст книги "Журнал «Вокруг Света» №7 за 2003 год"
Автор книги: Вокруг Света Журнал
сообщить о нарушении
Текущая страница: 7 (всего у книги 12 страниц)
Будущие химики, механики и инженеры учились здесь с 1831 года. Неподалеку, за Фонтанкой, в бывшей Юсуповской усадьбе с 1809 года разместился Институт корпуса инженеров путей сообщения, воспитанники которого С.В. Кербедз, П.П. Мельников, Д.И. Журавский проектировали и строили первые крупные железные дороги, мосты и виадуки в России. За исключением нескольких каменных корпусов, занятых учебными заведениями, местность в этой части города, называемой по размещавшимся здесь с XVIII века гвардейским полкам «Семенками» и «Измайловскими ротами», носила характер тихой окраины, с дощатыми заборами, палисадниками, невысокими деревянными домиками. Снять здесь квартиру было значительно дешевле, чем в центре города.
Надежда Васильевна вышла из вагона конки на 1-й роте (ныне 1-й Красноармейской) и направилась в сторону Тарасова переулка, к дому, связанному для нее со многими воспоминаниями.
Анна Дягилева, ставшая в 18 лет женой герольдмейстера Владимира Дмитриевича Философова, старше ее ровно вдвое, нашла с ним настоящее семейное счастье (супруги прожили вместе 40 лет). Но удивительный парадокс: муж занимал важные государственные посты, был надежным защитником законов, а верная и любящая жена водила знакомство с теми, кого называли «государственными преступниками». Владимир Дмитриевич был главным военным прокурором, которому в конце 1870-х годов приходилось вести разбирательство многих преступлений, связанных с террористической деятельностью «Народной воли». В этих условиях Анна Павловна, не скрывавшая своей симпатии к революционерам, вынуждена была покинуть столицу: сначала уехав в родовое поместье Богдановское, а в ноябре 1879 года – в Висбаден.
…В 1859 году она познакомилась с Марией Васильевной Трубниковой, дочерью декабриста В.И. Ивашева и Камиллы ле Дантю, уехавшей за ним в сибирскую ссылку. Родившаяся в Чите в 1835 году, Мария воспитывалась в поволжских поместьях богатой тетушки и в 19 лет вышла замуж, что было типично для юных поборниц женского равноправия, стремившихся как можно скорее избавиться от родственной опеки. В Петербурге Трубникова подружилась со своими сверстницами, Надеждой Белозерской и Анной Философовой – молодыми женщинами, судьбы которых были схожи: раннее замужество, активная жизненная позиция, желание приносить практическую пользу тем, кто в ней нуждается. Стасова, хоть и была гораздо старше, чувствовала себя в доме Трубниковой участницей общего дела. Занятая хлопотами по Высшим женским курсам, Стасова давно не наведывалась в организованный ею вместе с подругами дом дешевых квартир. Многое хотелось посмотреть и вспомнить. Ее узнали, наперебой приглашали зайти, показывали новые швейные машины, приобретенные для мастерской.
Время незаметно таяло, Стасова заторопилась и вдруг увидела, что к парадной подъезжает черная служебная карета, запряженная парой отборных рысаков. Из кареты вышла элегантная пышноволосая женщина, лицо и фигура которой в 42 года не давали усомниться, что смолоду она слыла одной из первых красавиц Петербурга. Анна Павловна Философова тоже решила взглянуть на их детище. Стасова знала, что ее старинная приятельница собирается в ближайшее время за границу, и поездка эта похожа на ссылку. Подруги, расцеловавшись, еще раз вместе обошли дом, налаженный их усилиями, и продолжили поездку вдвоем в карете. Анна Павловна возвращалась к себе на Мойку, где в гостиной огромной квартиры в служебном доме военно-судного ведомства у Поцелуева моста (набережная Мойки, 96) в течение многих лет собирался весь цвет петербургской интеллигенции.
Карета, мягко пружиня рессорами по булыжной мостовой, свернула по Измайловскому к Фонтанке, мимо сияющего золотыми звездами на синих куполах Троицкого собора, построенного отцом Надежды Васильевны. Проехали вдоль ограды Александровской больницы для рабочего населения. Когда-то Стасова, потрясенная условиями, в которых содержались неимущие больные, написала убедительное письмо самому Александру II, и государь лично отпустил средства на сооружение больничного комплекса на Фонтанке, 132, здания которого возведены по проекту архитектора И.В. Штрома в 1864—1866 годах.
Вот уже Театральная площадь: справа высится мрачное обветшалое здание Большого театра, на месте которого предполагалось построить консерваторию, напротив – Мариинский театр, открытый в 1860 году. С его залом связаны многие премьеры, широко обсуждавшиеся в столичной прессе. Далеко не все единодушно приветствовали впервые прозвучавшие на этой сцене оперы «Каменный гость» А.С. Даргомыжского (1872 год), «Псковитянка» Н.А. Римского-Корсакова (1873 год), «Борис Годунов» М.П. Мусоргского (1874 год).
Уже стемнело, когда карета подъехала наконец к дому 8 на Малой Морской. Надежда Васильевна поднялась по широкой лестнице, устланной ковром, дернула шнурок звонка. Горничная в крахмальной наколке открыла дверь.
Увы, дальняя поездка Надежды Васильевны в итоге не достигла цели. Она рассчитывала поговорить у Дмитрия с А.Г. Рубинштейном, великим пианистом, концерт которого в зале Дворянского собрания в пользу Высших женских курсов, несомненно, дал бы хорошие сборы. Но оказалось, что Антон Григорьевич сегодня приехать не смог. Обратный путь на Сергиевскую был коротким. Философовские рысаки домчали Надежду Васильевну по торцовой мостовой Невского, освещенного газовыми фонарями. Знаменитое покрытие главной улицы столицы сосновым паркетом казалось бархатным в сравнении с каменной дробью булыжников, которыми мостили большинство проездов. В ночном мраке красавец Невский манил ярко освещенными витринами дорогих магазинов, подъездами ресторанов и гостиниц.
Парадное лицо Петербурга в холодном матовом мерцании газа заставляло на время забыть о сложностях и противоречиях крупнейшего города страны в эпоху ее капиталистического становления. Террористы-народники и железнодорожные магнаты, эмансипированные студентки, великие писатели и ученые, магия императорского балета и суровый реализм картин передвижников, мощные металлургические заводы и бесконечная толкотня в мелочных лавках и на рынках – все это было Петербургом 1870-х годов железного и жестокого Девятнадцатого века.
На службе прогресса
Первым крупным проектом, осуществленным сторонницами женской эмансипации, было организованное в 1861 году Общество дешевых квартир и других пособий нуждающимся жителям Санкт-Петербурга. Плата за жилье в столице всегда была непомерной, и особенно от этого страдали одинокие женщины, оставшиеся с детьми после смерти мужа-кормильца. На Трубниковских «понедельниках» был собран начальный капитал в 500 рублей. Дамы решили вносить ежемесячно в общую кассу по 1 рублю, привлекая к работе Общества как можно больше добровольных членов. Через год их было уже более 300. Общество арендовало квартиры на Васильевском острове, в Измайловских ротах, где сняли деревянный дом, в котором удалось расселить 23 семьи, предоставив каждой по комнате. Платить за комнату надо было 8 рублей, из которых 5 доплачивало Общество. Однако у многих не было и таких денег, так что пришлось подыскивать жительницам дома постоянную работу. Организовали швейную мастерскую дешевого белья и платья, с паровой прачечной и магазином. Для малышей, остающихся без присмотра на время работы матери, предназначался детский сад.
В самом конце 1850-х годов в Петербурге по инициативе профессора истории П.В. Павлова начали открывать воскресные школы для рабочих. Надежда Стасова активно включилась и в это движение. За год, с 1860 по 1861-й, были открыты 3 женские и 7 мужских школ. Занятия проводились в пустовавших вечером классах гимназий, солдатских казармах. Правительство, с подозрением относившееся к любой общественной инициативе, закрыло все воскресные школы после знаменитых пожаров в Петербурге в мае 1862 года. Однако Надежда Васильевна продолжала сама обучать 27 девочек в тогдашней стасовской квартире на Моховой вплоть до отъезда в 1872 году за границу на 5 лет. В 1867 году Стасова организовала лотерею в пользу Общества дешевых квартир, собравшую немалую сумму – 50 тысяч рублей. На эти деньги был построен каменный дом в Тарасовом переулке. Проект образцового дома с прачечной, сушилкой, помещениями для школы и детского сада, общественной кухней составил один из учредителей Русского технического общества П.П. Мижуев. Здесь с 1871 года действовала швейная мастерская, 20 лет выполнявшая подряды на шитье военной амуниции, что давало верный заработок поселившимся здесь женщинам.
Семья Стасовых
Отец Надежды Васильевны, любимый архитектор двух императоров, Василий Петрович Стасов в средствах не нуждался. В 1822 году, когда родилась Надя, Стасов был занят восстановлением сгоревшего за два года до того Екатерининского дворца в Царском Селе. Знаменитая Янтарная комната во время пожара уцелела, там была устроена временная церковь, в которой крестили старшую сестру Нади, Софью. Маленькую Надежду, восприемником которой был сам Александр I, крестили уже в восстановленной дворцовой церкви. Спустя 15 лет Стасову пришлось руководить восстановлением еще одного дотла сгоревшего царского дворца – Зимнего.
Скончался Василий Петрович в 1848 году, его дети (Александр, Николай, Софья, Надежда, Владимир и Дмитрий) получили приличное наследство, но доверили распоряжение им единственному из них, кто имел отношение к предпринимательской деятельности. Александр Васильевич был директором компании «Кавказ и Меркурий». Основанная в 1858 году путем слияния двух акционерных обществ, контролировавших перевозки по Волге и Каспию, компания к началу ХХ века превратилась в мощную фирму с 5-миллионным основным капиталом.
Компания строила собственные суда, имела свои порты и пристани, ее флот насчитывал 76 крупных пароходов. Активная коммерческая деятельность, благоприятные условия для которой создали реформы Александра II, имела свою негативную сторону: обрушивались финансовые «пирамиды», лишались последних сбережений неудачливые вкладчики лопнувших банков. Вот и Александр Васильевич неосторожно распорядился отцовским капиталом… Братья и сестры Стасовы были на редкость дружны.
Надежда Васильевна жила вместе с младшим братом Владимиром, окончившим привилегированное училище правоведения, диплом которого приравнивался к университетскому. Но карьере юриста Владимир Стасов предпочел стезю художественной критики. Его темпераментные статьи и рецензии имели своих поклонников и столь же яростных оппонентов. Но спорить с ним было бесполезно. Неутомимый защитник и пропагандист национального начала в русском искусстве, Стасов умел настоять на своем, не склоняясь ни перед чьими авторитетами. Человек широко образованный, знавший 6 языков, он полвека, с 1856 года, трудился в Императорской Публичной библиотеке, где занимался систематизацией каталога, обработав, в частности, «Россику» – крупнейшее собрание трудов на иностранных языках, посвященных России.
Пользуясь правом получения для библиотеки книг без таможенного досмотра, Стасов сумел создать уникальный фонд изданий «вольной русской печати», выходивших за границей. Владимир Васильевич не пропускал ни одной крупной международной выставки, начиная со Всемирной Лондонской в 1862 году. Воспользовавшись случаем, он познакомился с Александром Герценом, «Колокол» которого расходился по всей России, несмотря на строгие запреты. Знакомство с лондонским изгнанником не осталось незамеченным властями.
За Владимиром Стасовым закрепилась репутация «красного», как и за младшим братом Дмитрием, выступавшим в качестве защитника на проходившем в конце 1877 года «процессе 193-х» революционных пропагандистов. Время было тревожное. В январе 1878 года Вера Засулич стреляла в градоначальника Ф.Ф. Трепова, отомстив за политического заключенного, высеченного в тюрьме за непослушание по его распоряжению. В следующем году, 2 апреля, участник революционной организации «Земля и воля» А. Соловьев стрелял в императора Александра II. Террорист был схвачен и, несмотря на то что выстрел его не достиг цели, казнен.
В соловьевском деле оказались замешаны и братья Стасовы. Дмитрия арестовали по ложному показанию, будто он следил за совершением теракта, а заодно жандармы по ошибке арестовали Александра Стасова. Недоразумение довольно быстро разрешилось. При своих либеральных взглядах Стасовы никогда не были сторонниками, а тем более соучастниками насильственных действий, но 3 недели прошли для Надежды Васильевны в тревожных хлопотах. Кстати, генерал Трепов, которому из-за скандала с Засулич пришлось подать в отставку, был ей знаком совсем с другой стороны. Когда-то он помог Надежде и ее приятельнице Анне Философовой выкупить у пьяного отчима-слесаря несчастную забитую 13-летнюю девчушку, которую увезли в деревню, определили на птичий двор, выучили грамоте, дали хорошее приданое.
Теперь уже дочка Параши выросла, стала сельской учительницей. Это было еще при крепостном праве, в конце 1850-х годов. Надежда тогда только вернулась из Венеции, привезя сестру Софью, скончавшуюся вскоре после рождения ребенка. Похоронила ее рядом с отцом в Александро-Невской лавре. Сама она отказалась от мысли о замужестве в 18 лет после того, как первый ее избранник, блестящий гвардейский офицер, предпочел жениться на богатом приданом.
Юрий Пирютко
Планетарий: Космические наблюдатели
Ученых всего мира волнует проблема глобального изменения климата на нашей планете, в котором не последнюю роль играют зеленые растения, обладающие способностью, поглощая углекислый газ, выделять кислород. Содержание СО2 в атмосфере измерить несложно, куда труднее определить динамику его изменения, оценив, сколько килограммов чистого углерода поглощают растения, растущие на одном квадратном метре земной поверхности в течение года.
Решить эту задачу удалось с помощью двух искусственных спутников «EOS Terra» и «EOS Aqua», снабженных фотографической и спектрометрической аппаратурой. Они были запущены NASA, соответственно, в 1999 и 2002 годах. Установленные на них спектрорадиометры MODIS имеют 36 спектральных измерительных каналов с 12-битным разрешением в видимом световом, ближнем, среднем и тепловом ИК-диапазонах. Находятся спутники на полярных орбитах, облетая Землю от полюса к полюсу, поэтому благодаря ее собственному вращению в поле их зрения попадает вся поверхность нашей планеты. Собранной за 8 дней их работы информации, оказывается, вполне достаточно для построения подробнейшей карты, отражающей протекающие на Земле метаболические процессы, которые связаны с фотосинтезом в лесных массивах и морских глубинах. Анализируя сезонные и годичные колебания активности этих процессов, можно предсказывать не только урожай злаковых или бобовых культур, но и места наиболее удачного лова рыбы и выпаса крупного рогатого скота.
Полученные спутниками данные еще раз подтвердили огромную роль в поддержании оптимального состава земной атмосферы океанического планктона. Оказывается, количество поглощаемого океаном за год СО2 примерно равно продуктивности всех лесов, саванн, полей и болот, находящихся на суше. А вот ледовые массивы Арктики и Антарктики, равно как и пустыни Африки, совсем не поглощают углекислый газ. Постоянный глобальный мониторинг биоактивности земной флоры был давней мечтой экологов, поскольку чисто земными средствами наблюдения крайне трудно оценить суммарную продуктивность процесса фотосинтеза.
Количество же выбрасываемого разными странами СО2 можно оценить, даже не поднимаясь в космос, – на основе данных о добываемых и сжигаемых энергоносителях. Так что теперь хорошо известны не только те страны, промышленность которых максимально загрязняет атмосферу, но и те, чья флора снабжает земную фауну кислородом.
Зима и лето снова вместе
Летом даже тайга совсем неплохо поглощает СО2 , чего никак не скажешь про территории России и Канады зимой. Пустыни Африки и Средней Азии в любое время года безжизненны, так же как и покрытые льдом горные массивы и полюса Земли. Территория США, несмотря на относительно теплый климат, даже летом мало радует буйной зеленью, а вот Южная Америка и Центральная Африка в летнее время активно покрываются новой растительностью.
Год за годом
Суша гораздо больше подвержена погодным колебаниям, чем океан. На картах хорошо видно, насколько активнее шел процесс фотосинтеза в 2001-м по сравнению с 2002 годом. Растительность Центральной Африки и Южной Америки поглотила за год от 2 до 3 кг углерода на каждый м2 поверхности, а это значит, что прирост биомассы составлял не менее 10 кг/м2 . Морские глубины, как и положено земному аккумулятору тепла, гораздо меньше подвержены сезонным и годичным колебаниям биопродуктивности, и свои 100—200 г/м2 /год углерода планктон поглощает независимо отпогоды.
Цветная шкала позволяет наглядно увидеть, какое количество углерода поглощается в процессе фотосинтеза зелеными растениями Земли (кг/м 2 /год).
Планетарий: Нейтронные оригиналы
Нейтронные звезды, которые часто называют «мертвыми», являются удивительнейшими объектами. Их изучение в последние десятилетия превратилось в одну из самых увлекательных и богатых открытиями областей астрофизики. Интерес к нейтронным звездам обусловлен не только загадочностью их строения, но и колоссальной плотностью, и сильнейшими магнитными и гравитационными полями. Материя там находится в особом состоянии, напоминающем огромное атомное ядро, и эти условия невозможно воспроизвести в земных лабораториях.
Рождение на кончике пера
Открытие в 1932 году новой элементарной частицы – нейтрона заставило астрофизиков задуматься над тем, какую роль он может играть в эволюции звезд. Два года спустя было высказано предположение о том, что взрывы сверхновых звезд связаны с превращением обычных звезд в нейтронные. Затем были выполнены расчеты структуры и параметров последних, и стало ясно, что если небольшие звезды (типа нашего Солнца) в конце своей эволюции превращаются в белых карликов, то более тяжелые становятся нейтронными. В августе 1967 года радиоастрономы при изучении мерцаний космических радиоисточников обнаружили странные сигналы – фиксировались очень короткие, длительностью около 50 миллисекунд, импульсы радиоизлучения, повторявшиеся через строго определенный интервал времени (порядка одной секунды). Это было совершенно не похоже на обычную хаотическую картину случайных нерегулярных колебаний радиоизлучения. После тщательной проверки всей аппаратуры пришла уверенность, что импульсы имеют внеземное происхождение. Астрономов трудно удивить объектами, излучающими с переменной интенсивностью, но в данном случае период был столь мал, а сигналы – столь регулярны, что ученые всерьез предположили, что они могут быть весточками от внеземных цивилизаций.
А потому первый пульсар получил название LGM-1 (от английского Little Green Men – «Маленькие Зеленые Человечки»), хотя попытки найти какой-либо смысл в принимаемых импульсах окончились безрезультатно. Вскоре были обнаружены еще 3 пульсирующих радиоисточника. Их период опять оказался много меньше характерных времен колебания и вращения всех известных астрономических объектов. Из-за импульсного характера излучения новые объекты стали называть пульсарами. Это открытие буквально всколыхнуло астрономию, и из многих радиообсерваторий начали поступать сообщения об обнаружении пульсаров. После открытия пульсара в Крабовидной Туманности, возникшей из-за взрыва сверхновой в 1054 году (эта звезда была видна днем, о чем упоминают в своих летописях китайцы, арабы и североамериканцы), стало ясно, что пульсары каким-то образом связаны с вспышками сверхновых звезд.
Скорее всего, сигналы шли от объекта, оставшегося после взрыва. Прошло немало времени, прежде чем астрофизики поняли, что пульсары – это и есть быстро вращающиеся нейтронные звезды, которые они так долго искали.
Физика пульсара
Пульсар – это просто огромный намагниченный волчок, крутящийся вокруг оси, не совпадающей с осью магнита. Если бы на него ничего не падало и он ничего не испускал, то его радиоизлучение имело бы частоту вращения и мы никогда бы его не услышали на Земле. Но дело в том, что данный волчок имеет колоссальную массу и высокую температуру поверхности, да и вращающееся магнитное поле создает огромное по напряженности электрическое поле, способное разгонять протоны и электроны почти до световых скоростей. Причем все эти заряженные частицы, носящиеся вокруг пульсара, зажаты в ловушке из его колоссального магнитного поля. И только в пределах небольшого телесного угла около магнитной оси они могут вырваться на волю (нейтронные звезды обладают самыми сильными магнитными полями во Вселенной, достигающими 1010—1014 гаусс, для сравнения: земное поле составляет 1 гаусс, солнечное – 10—50 гаусс). Именно эти потоки заряженных частиц и являются источником того радиоизлучения, по которому и были открыты пульсары, оказавшиеся в дальнейшем нейтронными звездами. Поскольку магнитная ось нейтронной звезды необязательно совпадает с осью ее вращения, то при вращении звезды поток радиоволн распространяется в космосе подобно лучу проблескового маяка – лишь на миг прорезая окружающую мглу.
Всесильная гравитация
Согласно современной теории эволюции массивные звезды заканчивают свою жизнь колоссальным взрывом, превращающим большую их часть в расширяющуюся газовую туманность. В итоге от гиганта, во много раз превышавшего размерами и массой наше Солнце, остается плотный горячий объект размером около 20 км, с тонкой атмосферой (из водорода и более тяжелых ионов) и гравитационным полем, в 100 млрд. раз превышающим земное. Его и назвали нейтронной звездой, полагая, что он состоит главным образом из нейтронов. Вещество нейтронной звезды – самая плотная форма материи (чайная ложка такого суперядра весит около миллиарда тонн). Очень короткий период излучаемых пульсарами сигналов был первым и самым главным аргументом в пользу того, что это и есть нейтронные звезды, обладающие огромным магнитным полем и вращающиеся с бешеной скоростью. Только плотные и компактные объекты (размером всего в несколько десятков километров) с мощным гравитационным полем могут выдерживать такую скорость вращения, не разлетаясь на куски из-за центробежных сил инерции.
Нейтронная звезда состоит из нейтронной жидкости с примесью протонов и электронов. «Ядерная жидкость», очень напоминающая вещество из атомных ядер, в 1014 раз плотнее обычной воды. Это огромное различие вполне объяснимо – ведь атомы состоят в основном из пустого пространства, в котором вокруг крошечного тяжелого ядра порхают легкие электроны. Ядро содержит почти всю массу, так как протоны и нейтроны в 2 000 раз тяжелее электронов. Экстремальные силы, возникающие при формировании нейтронной звезды, так сжимают атомы, что электроны, вдавленные в ядра, объединяются с протонами, образуя нейтроны. Таким образом рождается звезда, почти полностью состоящая из нейтронов. Сверхплотная ядерная жидкость, если ее принести на Землю, взорвалась бы, подобно ядерной бомбе, но в нейтронной звезде она устойчива благодаря огромному гравитационному давлению. Однако во внешних слоях нейтронной звезды (как, впрочем, и всех звезд) давление и температура падают, образуя твердую корку толщиной около километра. Как полагают, состоит она в основном из ядер железа.
Происхождение нейтронной звезды
Вспышка сверхновой звезды – это просто переход части гравитационной энергии в тепловую. Когда в старой звезде заканчивается топливо и термоядерная реакция уже не может разогреть ее недра до нужной температуры, происходит как бы обрушение – коллапс газового облака на его центр тяжести. Высвобождающаяся при этом энергия разбрасывает внешние слои звезды во все стороны, образуя расширяющуюся туманность. Если звезда маленькая, типа нашего Солнца, то происходит вспышка и образуется белый карлик. Если масса светила более чем в 10 раз превышает Солнечную, то такое обрушение приводит к вспышке сверхновой звезды и образуется обычная нейтронная звезда. Если же сверхновая вспыхивает на месте совсем большой звезды, с массой 20—40 Солнечных, и образуется нейтронная звезда с массой большей трех Солнц, то процесс гравитационного сжатия приобретает необратимый характер и образуется черная дыра.
Открытый вопрос
Хотя нейтронные звезды интенсивно изучаются уже около трех десятилетий, их внутренняя структура доподлинно неизвестна. Более того, нет твердой уверенности и в том, что они действительно состоят в основном из нейтронов. С продвижением вглубь звезды давление и плотность увеличиваются и материя может быть настолько сжата, что она распадется на кварки – строительные блоки протонов и нейтронов. Согласно современной квантовой хромодинамике кварки не могут существовать в свободном состоянии, а объединяются в неразлучные «тройки» и «двойки». Но, возможно, у границы внутреннего ядра нейтронной звезды ситуация меняется и кварки вырываются из своего заточения. Чтобы глубже понять природу нейтронной звезды и экзотической кварковой материи, астрономам необходимо определить соотношение между массой звезды и ее радиусом (средняя плотность). Исследуя нейтронные звезды со спутниками, можно достаточно точно измерить их массу, но определить диаметр – намного труднее. Совсем недавно ученые, используя возможности рентгеновского спутника «XMM-Ньютон», нашли способ оценки плотности нейтронных звезд, основанный на гравитационном красном смещении. Необычность нейтронных звезд состоит еще и в том, что при уменьшении массы звезды ее радиус возрастает – в результате наименьший размер имеют наиболее массивные нейтронные звезды.
Судороги гигантов
Пульсары считаются одной из ранних стадий жизни нейтронной звезды. Благодаря их изучению ученые узнали и о магнитных полях, и о скорости вращения, и о дальнейшей судьбе нейтронных звезд. Постоянно наблюдая за поведением пульсара, можно точно установить: сколько энергии он теряет, насколько замедляется, и даже то, когда он прекратит свое существование, замедлившись настолько, что не сможет излучать мощные радиоволны. Эти исследования подтвердили многие теоретические предсказания относительно нейтронных звезд.
Уже к 1968 году были обнаружены пульсары с периодом вращения от 0,033 секунды до 2 секунд. Периодичность импульсов радиопульсара выдерживается с удивительной точностью, и поначалу стабильность этих сигналов была выше земных атомных часов. И все же по мере прогресса в области измерения времени для многих пульсаров удалось зарегистрировать регулярные изменения их периодов. Конечно, это исключительно малые изменения, и только за миллионы лет можно ожидать увеличения периода вдвое. Отношение текущей скорости вращения к замедлению вращения – один из способов оценки возраста пульсара. Несмотря на поразительную стабильность радиосигнала, некоторые пульсары иногда испытывают так называемые «нарушения». За очень короткий интервал времени (менее 2 минут) скорость вращения пульсара увеличивается на существенную величину, а затем через некоторое время возвращается к той величине, которая была до «нарушения». Полагают, что «нарушения» могут быть вызваны перегруппировкой массы в пределах нейтронной звезды. Но в любом случае точный механизм пока неизвестен.
Так, пульсар Вела примерно раз в 3 года подвергается большим «нарушениям», и это делает его очень интересным объектом для изучения подобных явлений.
Магнетары
Некоторые нейтронные звезды, названные источниками повторяющихся всплесков мягкого гамма-излучения – SGR, испускают мощные всплески «мягких» гамма-лучей через нерегулярные интервалы. Количество энергии, выбрасываемое SGR при обычной вспышке, длящейся несколько десятых секунды, Солнце может излучить только за целый год. Четыре известные SGR находятся в пределах нашей Галактики и только один – вне ее. Эти невероятные взрывы энергии могут быть вызваны звездотрясениями – мощными версиями землетрясений, когда разрывается твердая поверхность нейтронных звезд и из их недр вырываются мощные потоки протонов, которые, увязая в магнитном поле, испускают гамма– и рентгеновское излучение. Нейтронные звезды были идентифицированы как источники мощных гамма-всплесков после огромной гаммавспышки 5 марта 1979 года, когда было выброшено столько энергии в течение первой же секунды, сколько Солнце излучает за 1 000 лет. Недавние наблюдения за одной из наиболее «активных» в настоящее время нейтронных звезд, похоже, подтверждают теорию о том, что нерегулярные мощные всплески гамма– и рентгеновского излучений вызваны звездотрясениями.
В 1998 году внезапно очнулся от «дремоты» известный SGR, который 20 лет не подавал признаков активности и выплеснул почти столько же энергии, как и гамма-вспышка 5 марта 1979 года. Больше всего поразило исследователей при наблюдении за этим событием резкое замедление скорости вращения звезды, говорящее о ее разрушении. Для объяснения мощных гамма и рентгеновских вспышек была предложена модель магнетара – нейтронной звезды со сверхсильным магнитным полем. Если нейтронная звезда рождается, вращаясь очень быстро, то совместное влияние вращения и конвекции, которая играет важную роль в первые несколько секунд существования нейтронной звезды, может создать огромное магнитное поле в результате сложного процесса, известного как «активное динамо» (таким же способом создается поле внутри Земли и Солнца). Теоретики были поражены, обнаружив, что такое динамо, работая в горячей, новорожденной нейтронной звезде, может создать магнитное поле, в 10 000 раз более сильное, чем обычное поле пульсаров. Когда звезда охлаждается (секунд через 10 или 20), конвекция и действие динамо прекращаются, но этого времени вполне достаточно, чтобы успело возникнуть нужное поле.
Магнитное поле вращающегося электропроводящего шара бывает неустойчивым, и резкая перестройка его структуры может сопровождаться выбросом колоссальных количеств энергии (наглядный пример такой неустойчивости – периодическая переброска магнитных полюсов Земли). Аналогичные вещи случаются и на Солнце, во взрывных событиях, названных «солнечными вспышками». В магнетаре доступная магнитная энергия огромна, и этой энергии вполне достаточно для мощи таких гигантских вспышек, как 5 марта 1979 и 27 августа 1998 годов. Подобные события неизбежно вызывают глубокую ломку и изменения в структуре не только электрических токов в объеме нейтронной звезды, но и ее твердой коры. Другим загадочным типом объектов, которые испускают мощное рентгеновское излучение во время периодических взрывов, являются так называемые аномальные рентгеновские пульсары – AXP. Они отличаются от обычных рентгеновских пульсаров тем, что излучают только в рентгеновском диапазоне. Ученые полагают, что SGR и AXP являются фазами жизни одного и того же класса объектов, а именно магнетаров, или нейтронных звезд, которые излучают мягкие гамма-кванты, черпая энергию из магнитного поля. И хотя магнетары на сегодня остаются детищами теоретиков и нет достаточных данных, подтверждающих их существование, астрономы упорно ищут нужные доказательства.
