Эйнштейн помог измерить космических мертвецов

Информация о нейтронных звездах сегодня не сходит со страниц астрономических журналов. Эти пока еще во многом загадочные небесные тела скрывают в себе, по мнению ученых, многие тайны мироздания. С точки зрения астрономии они представляют из себя результат смерти звезд среднего размера, точнее, их ядра, сохранившиеся после вcпышки сверхновой. По своей массе они в среднем равны нашему Солнцу, но диаметр их несравненно меньше и сравним с размером крупного города. Разумеется, в столь малом объеме материя сжата до крайней степени и может переходить в совершенно новые, доселе не изученные состояния. Чтобы узнать плотность нейтронной звезды, достаточно узнать ее массу и габариты и разделить одно на другое. Казалось бы, звучит просто, однако именно в этом до сих пор заключается главная загвоздка.

За разработку нового метода определения диаметра мертвых небесных тел взялись ученые из исследовательского центра NASA во главе с доктором Судипом Бхаттахария. В их распоряжении оказались данные, полученные европейским космическим исследовательским аппаратом Newton при исследовании двойной звезды Серпенс Икс-1. Одна звезда в этой паре, как нередко бывает, является нейтронной, а вторая - вполне обычной. Интересно, что мертвая звезда постепенно вытягивает вещество у своей напарницы, в результате чего вокруг первой возникло дисковидное облако из газа. Именно это облако всесторонне изучил космический робот, послав на Землю отличные снимки спектров входящих в него атомов железа.

Дальше в игру вступает Теория относительности Эйнштейна. Из положений ее специальной части вытекает, что атом, летящий навстречу наблюдателю, испускает электромагнитные волны иначе, чем движущийся от него. Частицы железа, покидающие облако нейтронной звезды, кроме того, должны затратить определенное количество энергии на то, чтобы преодолеть ее притяжение. Первый процесс сдвигает излучение атомов в синюю часть спектра, а второй - в красную. Не вдаваясь далее в специальные вопросы, заметим, что спектр частицы, таким образом, полностью характеризует направление и скорость ее движения. Сравнивая эти показатели, ученые могут точно описать маршруты атомов в диске, а значит, и его диаметр, равный максимальному размеру нейтронной звезды. Для "близняшки" Серпенс Икс-1 он оказался равен 30 километрам.

Хотя астрофизики получили мощный инструмент для измерения своих любимых объектов, праздновать окончательную победу пока рано. "Для тех нейтронных звезд, размер которых мы теперь можем определить с высокой точностью, пока нет эффективных методов измерения массы, и наоборот, - сетует известный астроном Тод Стромайер. - Но мы не теряем надежды".

Напомним, совсем недавно была открыта нейтронная звезда из созвездия Малой Медведицы, отказывающаяся, вопреки теории, вести себя как пульсар. А другая звезда из дальнего космоса должна была бы после взрыва сверхновой стать нейтронной, но вместо этого, похоже, собирается превратиться в кварковую - ничего подобного астрономы еще на наблюдали.