Где же располагаются такие скопления? Радиотелескопы указали на оболочки так называемых сверхновых звезд. В 1054 году в созвездии Тельца неожиданно вспыхнула необычная звезда. Она сияла так ярко, что ее можно было наблюдать даже днем. Странная звезда светила около полугода, а затем медленно погасла. Это удивительное событие описали в своих книгах китайские, японские и арабские летописцы. Впоследствии подобные же мощные вспышки наблюдались еще дважды — в 1065 и 1512 годах.
Явления эти получили название вспышек сверхновых звезд. В момент такой вспышки, происходящей под действием каких-то пока еще неизвестных нам физических процессов, звезда неожиданно увеличивается, сбрасывая с себя газовую оболочку. А в некоторых случаях может произойти даже полный разлет всего материала звезды. Взрыв звезды сопровождается выделением чудовищной энергии. Достаточно сказать, что иногда в течение нескольких дней сверхновая звезда излучает такое же количество света, как несколько миллиардов солнц.
После вспышки на месте взорвавшейся звезды образуется газовая туманность, состоящая из ее распыленных остатков. Одна из таких туманностей находится и в созвездии Тельца — на месте вспышки сверхновой 1054 года. За свою своеобразную форму она получила название Крабовидной. Наблюдения показали, что Крабовидная туманность, а также туманности, образовавшиеся в результате вспышек других сверхновых звезд, представляют собою мощные источники радиоизлучения. Это означает, что в подобных туманностях имеется множество быстрых электронов. Но как это проверить?
На помощь пришла оптика. В 1954 году советский ученый профессор В. Л. Гинзбург высказал мысль о том, что, если в Крабовидной туманности имеются быстрые электроны, ее излучение должно быть поляризовано.
Как известно, свет представляет собою электромагнитные волны. Волны эти поперечны, то есть направление колебаний в них перпендикулярно направлению распространения. В обычном свете лучи с различными направлениями колебаний хаотически перемешаны. Однако при известных условиях в световом луче могут происходить колебания лишь одного определенного направления. Такой свет называется поляризованным, а плоскость, в которой происходят колебания, — плоскостью поляризации.
Но как выяснить, поляризован луч света или нет? На помощь приходят особые вещества — поляроиды. Они пропускают световые лучи лишь с одним определенным направлением колебаний, задерживая все остальные. Попробуем рассматривать источник излучения сквозь поляроид, при этом постепенно его поворачивая. В тех случаях, когда свет поляризован, вращение поляроида будет сопровождаться периодическими усилениями и гашениями света.
Не прошло и года, как грузинскому астроному В. А. Вашакидзе удалось обнаружить поляризацию Крабовидной туманности, предсказанную В. Л. Гинзбургом. Так было доказано, что Крабовидная туманность содержит огромное количество электронов и других заряженных частиц, движущихся с гигантскими скоростями, то есть космических лучей. Следовательно, при вспышках сверхновых звезд рождаются космические лучи.
К такому выводу пришли в результате анализа многочисленных фактов советские ученые В. Л. Гинзбург, И. С. Шкловский, Г. Г. Гетманцев и С. Б. Пикельнер, создавшие новую теорию происхождения космических лучей.
Но если Крабовидная туманность действительно образовалась в результате мощного взрыва, то естественно ожидать, что она должна быстро расширяться. И в самом деле, сравнение фотографий, сделанных с промежутком в десять лет, показало, что за это время отдельные узелки туманности заметно переместились вдоль радиусов в стороны от центра.
По мере расширения туманности концентрация космических лучей в ней должна постепенно уменьшаться. Правда, происходит это довольно медленно. Так, например, даже тогда, когда радиус Крабовидной туманности достигнет пятнадцати-восемнадцати световых лет, плотность космических лучей здесь все еще будет примерно в тридцать раз превышать их плотность в окрестностях Солнца.
Вспышки сверхновых звезд происходят не только в нашей Галактике, но и в других подобных ей звездных системах. Однако наша Галактика в этом отношении является, так сказать, аномальной: вспышки сверхновых происходят здесь особенно часто. Подсчитано, что в пространстве радиусом около трех тысяч световых лет, окружающем наше Солнце, за каждую тысячу лет происходит в среднем одна вспышка сверхновой…