Розумію, що ці рядки, можливо, не приголомшать вас. Цьому не сприяє і те, що сформульовані вони досить сухою технічною мовою астрофізики. Але саме так розмовляють між собою фахівці практично в будь-якій сфері. Моя мета на лекціях і головна причина, чому я написав цю книжку, — перекласти справді приголомшливі, новаторські, а часом навіть революційні відкриття моїх колег-фізиків такою мовою, яку зможуть збагнути розумні й допитливі аматори, тобто збудувати міст між світом науковців і вашим світом. Здається, багато хто з нас надає перевагу тому, щоб говорити тільки з колегами, і тому більшості людей — навіть тим, хто дуже хоче зрозуміти науку, — надзвичайно складно потрапити в наш світ.
Отже, візьмімо ідею Шкловського й погляньмо, що він запропонував: подвійна зоряна система, що складається з нейтронної зорі та зорі-компаньйона, речовина з якої перетікає на нейтронну зорю. У такому разі нейтронна зоря буде «в стані акреції». Інакше кажучи, вона прирощуватиме речовину від компаньйона — зорі-донора. Дивна ідея, еге ж?
Як виявилося, Шкловський мав рацію. Але ось що цікаво: він говорив тільки про Скорпіон Х-1, і більшість з нас не надто серйозно сприйняла його ідею. Але таке часто стається з теоріями. Я не думаю, що ображу своїх колег-теоретиків, якщо скажу, що в астрофізиці переважна кількість теоретичних припущень виявляються помилковими. Тому ті, хто працює в царині спостережної астрофізики, зазвичай не звертають на них особливої уваги.
Виявляється, що акреціювальні нейтронні зорі створюють ідеальні умови для виникнення рентгенівських променів. А як ми з’ясували, що Шкловський не помилявся?
Тільки на початку 1970-х астрономи визнали подвійну природу деяких рентгенівських джерел , але це не означало, що всі вони були акреціювальними нейтронними зорями. Першим свої таємниці відкрило джерело Лебідь Х-1, і воно виявилося одним з найважливіших у рентгенівській астрономії. Відкрили його під час польоту ракети в 1964 році. Це надзвичайно яскраве й потужне джерело випромінювання і досі привертає увагу рентгенівських астрономів.
Потім, у 1971 році, радіоастрономи зафіксували радіохвилі від Лебідь Х-1. Їхні радіотелескопи визначили розташування джерела в межах ділянки неба (квадрата похибки) площею приблизно 350 квадратних кутових секунд, що в 20 разів менше, ніж квадрат похибки, який отримують, відстежуючи рентгенівське випромінювання. Астрономи почали шукати його оптичний відповідник. Інакше кажучи, вони хотіли побачити у видимому світлі зорю, яка створювала ці загадкові рентгенівські промені.
У межі квадрата похибки потрапив дуже яскравий блакитний надгігант, відомий як HDE 226868. З огляду на те, що це була зоря, астрономи могли порівняти її з іншими дуже схожими зорями й досить точно обчислити масу. П’ять астрономів, зокрема і всесвітньо відомий Алан Сендидж, дійшли висновку, що HDE 226868 просто «звичайний надгігант класу B0, без якихось особливостей», відкинувши припущення, що це оптичний відповідник джерела Лебідь Х-1. Утім інші (на той час не такі відомі) оптичні астрономи дослідили зорю ретельніше і зробили кілька надзвичайно важливих відкриттів.
Вони виявили, що ця зоря входить до подвійної системи з періодом обертання 5,6 дня. Сильний потік рентгенівського випромінювання від цієї подвійної системи, як вони правильно визначили, зумовлений акрецією газу від оптичної зорі (донора) на дуже малий — компактний — об’єкт. Тільки перетікання газу на масивний, але дуже маленький об’єкт могло пояснити щедрий потік випромінювання.
Вони виміряли зміщення ліній поглинання в спектрі зорі-донора під час її руху вздовж орбіти (пригадуєте: коли вона рухається до Землі, лінії спектра зміщуються у фіолетовий бік, а коли від Землі — у червоний) і дійшли висновку, що зоря-компаньйон, джерело рентгенівського випромінювання, занадто масивна, щоб бути нейтронною зорею або білим карликом (інший тип компактної, дуже щільної зорі, схожої на Сіріус В). Ну, якщо це ні те ні інше і щось навіть масивніше за нейтронну зорю, що ж це могло бути? Звісно, чорна діра! Саме це вони і припустили.
Утім, будучи вченими-спостерігачами, вони сформулювали свої висновки обережніше. Луїза Вебстер і Пол Мердін, чий звіт було опубліковано в журналі Nature від 7 січня 1972 року, висловилися так: «Оскільки маса зорі-компаньйона, очевидно, більше ніж дві маси Сонця, отже, ми припускаємо, що цей об’єкт може бути чорною дірою». А ось що написав Том Болтон за місяць у Nature: «Це дозволяє говорити про реальну можливість того, що вторинний компонент [акретор] — чорна діра». У вклейці ви можете побачити художнє зображення джерела Лебідь Х-1.