Загадки для знатоков. История открытия и исследования пульсаров

«В двадцать второй день седьмой луны первого года периода Ши-Хо Янг Вэй-Тэ сказал: «Простираю свою персону ниц: я наблюдал явление звезды-гостьи Она была слегка радужного цвета. Согласно распоряжению императора я почтительно сделал предсказание, сводящееся к следующему: звезда-гостья не нарушит Альдебарана; это указывает на то, что… страна обретет великую силу. Я прошу, чтобы это предсказание было передано на хранение в управление историографии».

«Первоначально эта звезда стала видимой в пятую луну первого года периода Ши-Хо на восточном небе в созвездии Тьен-Куан. Она была видна днем, подобно Венере, направляя лучи в разные стороны. Цвет ее был красно-белый. В общем, она была видна днем двадцать три дня».

«В день Син-Вэй, в третью луну первого года периода Чья-Ю начальник астрономического управления докладывал, что появившаяся утром на восточном небе в пятую луну первого года периода Ши-Хо звезда-гостья, оставаясь все время в Тьен-Куане, только теперь перестала быть видимой».

Так написано в китайских хрониках Сун-Ши и Сун Хай-Яо династии Сун. В XIII веке в Китае вышла энциклопедия Ма Туан-Лина. В ней, как в копилке, были собраны все наблюдения китайских астрономов от II века до нашей эры вплоть до 1203 года. В 1846 году эту энциклопедию перевел на французский язык астроном Био — он собирал в ту пору все сведения о звездах-гостьях, но оказалось, что в хрониках есть упоминание и о кометах, которые ведь тоже наблюдались лишь короткое время. Отличить звезду-гостью от кометы подчас довольно трудно. Астрономы средневековья, для которых каждое новое явление на небе было божественным предзнаменованием, не всегда улавливали разницу. Они, конечно, видели, что некоторые звезды-гостьи двигаются, а некоторые нет. Чаще всего это в хрониках отмечалось, но не всегда. В 1054 году на небе была видна не комета: «Звезда-гостья все время находилась в созвездии Тьен-Куан». Это созвездие Тельца. Звезда была видна на одном и том же месте полтора года — это не могла быть комета. Существуют и многочисленные современные доказательства (о них мы поговорим ниже) того, что звезда-гостья 1054 года — одна из самых ярких за всю историю человечества.

Есть указание на эту вспышку и в японских хрониках «Мэй Гэтсуки» и «Ишидао Йоки». Но японцы что-то напутали с датами. Они уверяют, что наблюдали звезду-гостью с 20 по 30 мая 1054 года (если перевести даты с японского календаря). Однако в это время созвездие Тельца слишком уж близко к солнцу. Тут, видимо, ошибка.

А вот в Европе и на Ближнем Востоке никто, судя по всему, эту звезду-гостью не наблюдал. О ней нет упоминаний ни в европейских, ни в арабских хрониках, ни в летописях Древней Руси. История странная. В 1054 году в Европе происходили немаловажные события. Церковь разделилась на католическую и православную. В Киеве умер князь Ярослав Мудрый, и Русь оказалась раздробленной на пять частей. Вильгельм-завоеватель готовил войско для похода в Британию. В каждом случае явление звезды-гостьи могло быть истолковано как предзнаменование. Это обязательно отразилось бы в хрониках и летописях. Ведь описана же в хрониках вспышка звезды-гостьи в 1006 году. Вот что писал Ибн Аль-Тир: «В этом году в новолуние, в месяц Шабан появилась большая звезда, подобная Венере… На земле ее лучи были подобны Луне, и она оставалась на небе до середины месяца Дсул-Каада, после чего исчезла».

Впрочем, это уже загадка для историков, а не для астрономов. Для нашего расследования важно одно: время от времени совершенно неожиданно на небе появлялись звезды-гостьи, которые светили несколько месяцев, а то и год-два. Медленно угасали и исчезали. Император Чжао Чжень в нашем рассказе назвал это убийством, но популярнее было другое мнение — звезда родилась. Поэтому в средние века звезды-гостьи получили название «новых звезд». Название не очень удачное, лучше все же говорить «звезда-гостья». Однако термин «новая звезда» прижился в астрономии, им пользуются и сейчас. Вспышки ярких новых звезд наблюдали и после 1054 года. В 1572 и 1604 годах звезды-гостьи были видны в Европе. В 1572 году наблюдения проводил сам великий Тихо Браге. Новая так и была названа — звезда Тихо. Спустя тридцать два года яркую вспышку в созвездии Змееносца наблюдал Иоганн Кеплер.

А потом наступило затишье. Новые звезды перестали вспыхивать. Будто назло. Когда астрономия была в зачаточном состоянии, вспыхивали ярчайшие новые, их видели даже днем, а после изобретения телескопа звезды-гостьи исчезли. За два с половиной века вспыхнули всего две звезды, да и то одна из них даже в максимуме яркости была едва заметна невооруженным глазом. Тайна гибели звезды, если звезда погибала, или ее рождения, если во вспышке звезда рождалась, оставалась запертой за семью замками.

В XIX веке — очередной сюрприз, уже к радости астрономов. С 1843 по 1942 год — за век — новые вспыхивали восемь раз. Яркая новая звезда появилась в 1866 году в созвездии Северной Короны, она была лишь вдвое слабее Беги. Звезда разгорелась всего за несколько часов!

Три дня спустя после того как новая Северной Короны достигла максимальной яркости, английский спектроскопист У. Хеггинс впервые исследовал спектр звездной вспышки. Фотографировать спектры Хеггинс не мог — астрофотография родилась четвертью века позднее. Но на экране спектроскопа в темной камере он видел линии химических элементов, которые излучаются там. А в 1891 году новая звезда была впервые сфотографирована — эта новая вспыхнула в созвездии Возничего.

Вот тогда-то — впервые за тысячу лет — было получено доказательство: при вспышке новой звезда не рождается и не умирает. Новая Возничего была сфотографирована в нескольких фазах: сразу после максимума, потом через каждые две-три недели, и наконец, в ее стационарном состоянии, через много недель после вспышки, когда яркость практически уже перестала меняться.

Оказалось, что при вспышке звезда лишь сильно увеличивает яркость, а затем она слабеет. Блеск возрастает в десятки тысяч раз — на 10^—12 звездных величин (разница в одну звездную величину соответствует изменению блеска звезды в 2,52 раза). И во столько же раз слабеет после вспышки. На фотографиях, сделанных после вспышки и до нее, — нашлись и такие в стеклянных библиотеках обсерваторий — видна одна и та же слабенькая звездочка.

Итак, трагедии в летнем небе 1054 года вроде бы не произошло, звезда не погибла. Но что-то с ней, конечно, приключилось, пусть не трагедия, но драма. К тому же в описываемой истории можно заметить даже невооруженным глазом одно очевидное противоречие.

Звезды-гостьи 1006, 1054 годов, звезды Тихо и Кеплера — это очень яркие новые. В минимуме они должны были стать слабее на 10^—12 звездных величин, то есть выглядеть звездочками примерно пятой-шестой величины» Такие звезды и без телескопа можно увидеть, а в телескоп — пусть и небольшой — подавно. Конечно, чтобы увидеть, нужно знать, где искать, а по старым китайским хроникам точных координат не определишь. Но Тихо Браге был отличным наблюдателем. Он вычислил координаты звезды-гостьи 1572 года с точностью до половины дуговой минуты. Звезду Тихо обязательно должны были видеть и после вспышки. А ее не видели. В кружочке диаметром в дуговую минуту на фотографиях, сделанных даже с хорошими телескопами, не видно никаких звезд.

Вот противоречие. Новая в Северной Короне была слабее Веги в максимуме, но ее удалось обнаружить после вспышки. А звезда Тихо была ярче в сотни раз, но после вспышки исчезла, словно призрак…

Как объяснить это противоречие? Самое простое — предположить, что не все новые одинаковы. Одни увеличивают блеск в сотни раз, другие — в сотни тысяч. Одни вспышки мощнее, другие — слабее. Очень просто.

Но почему именно самые яркие звезды-гостьи имели и самые большие амплитуды вспышек?

Может быть, случались вспышки и других странных новых звезд? Может быть, класс новых значительно шире, чем думали астрономы в то время, когда возникла астрономическая фотография, а с ней противоречие, о котором сказано выше?