Зоря-донор може передавати нейтронній зорі до 1018 грамів речовини за секунду. Здається, наче це багато, але навіть такими темпами на те, щоб передати кількість матерії, що становить масу Землі, знадобиться 200 років. Речовина з диска перетікає на зорю-акретор під владою її потужного гравітаційного поля, що розганяє її до неймовірних швидкостей — від третини до половини швидкості світла. Гравітаційна потенціальна енергія, яку вивільняє речовина, перетворюється на кінетичну (орієнтовно 5 · 1030 ватів) і розжарює стрімкий потік газу до мільйонів градусів.
Як ви знаєте, нагріта матерія випромінює тепло (це називають випромінюванням чорного тіла — про нього йтиметься в розділі 14). Що вища температура, то більша енергія випромінювання, а це означає коротші хвилі та вищу частоту. Коли речовина нагрівається від 10 мільйонів до 100 мільйонів кельвінів, то більшість її випромінювання — рентгенівське. Майже всі 5 · 1030 ватів вивільняються у вигляді рентгенівського випромінювання. Порівняйте це із загальною світністю Сонця — 4 · 1026 ватів, з яких лише 1020 ватів припадає на рентгенівське випромінювання. Поверхня нашого Сонця просто крижана порівняно із цією речовиною.
Самі нейтронні зорі занадто маленькі, щоб їх було видно, зате ми можемо побачити в оптичний телескоп значно більші зорі-донори й акреційні диски. Останні можуть випромінювати досить багато світла, частково внаслідок процесу, який називається рентгенівським розжарюванням. Коли речовина з диска на величезній швидкості падає на поверхню нейтронної зорі, рентгенівські промені, що утворюються в результаті, розлітаються навсібіч, при цьому влучаючи в сам диск і нагріваючи його ще сильніше. Більше про це я розповім у наступному розділі, присвяченому рентгенівським спалахам.
Відкриття рентгенівських подвійних зір стало ключем до розгадки першої таємниці рентгенівського випромінювання поза межами Сонячної системи. Тепер ми розуміємо, чому рентгенівська світність джерела на зразок Скорпіон Х-1 у 10 000 разів перевищує його оптичну світність. Рентгенівські промені йдуть від розжареної (до десятків мільйонів кельвінів) нейтронної зорі, а видиме світло — від значно прохолоднішої зорі-донора й акреційного диска.
Ми вважали, що досить добре розуміємо природу подвійних зір, але на нас чекав ще один сюрприз. Рентгенівські астрономи почали робити відкриття, що випереджали теоретичні моделі.
У 1975 році одна дуже дивна знахідка стала початком найяскравішого періоду в моїй науковій кар’єрі. Я з головою поринув у роботу, що мала на меті виявити, дослідити й пояснити надзвичайне й загадкове явище — рентгенівські спалахи.
Розповідь про рентгенівські спалахи містить мою суперечку з радянськими вченими, які цілком неправильно витлумачили свої дані, а також з деякими колегами з Гарварду, які вважали, що джерело рентгенівських спалахів — дуже масивні чорні діри (бідолашні чорні діри, їх так часто несправедливо в чомусь звинувачують). Вірите чи ні, але мені навіть телефонували (і не раз) із проханням не публікувати деяких даних про спалахи з міркувань національної безпеки.
21 Англійська назва джерела Лебідь Х-1. — Прим. пер.
Розділ 14
Рентгенівські барстери
Природа завжди сповнена несподіванок, і в 1975 році вона вразила причетних до рентгенівської астрономії. Ситуація була такою напруженою, що не всім вдавалося стримувати емоції, і я був у самому вирі подій. Я роками сперечався з колегою з Гарварду (який не хотів слухати), але з радянськими колегами мені пощастило більше (вони слухали). Можливо, мені буде дуже складно залишатися об’єктивним через мою провідну роль у всій цій історії, але я спробую.
Несподіванкою були рентгенівські спалахи. Їх у 1975 році незалежно одне від одного відкрили дві групи науковців: Ґріндлей і Хейзе за даними з Астрономічного супутника Нідерландів (ANS), а також Беліан, Коннер і Еванс, які використовували дані двох американських розвідувальних супутників Vela-5, призначених для стеження за ядерними випробуваннями. Рентгенівські спалахи були зовсім не схожі на змінність густини потоку випромінювання від Скорпіон Х-1, де ми спостерігали різке чотириразове зростання спалахів протягом десятихвилинного періоду, що тривало менше години. Нововідкриті рентгенівські спалахи були значно швидші, яскравіші й тривали лише кілька десятків секунд.