Моя жизнь в астрономии

На это впервые обратили внимание азербайджанские астрономы П. Амнуэль и О. Гусейнов. В этом случае мощное рентгеновское излучение строго промодулировано периодом вращения нейтронной звезды. Если же в рентгеновской двойной системе имеется черная дыра, феномена рентгеновского пульсара не должно наблюдаться ввиду того, что черная дыра обладает лишь горизонтом событий и не имеет твердой наблюдаемой поверхности с «привязанным» к ней магнитным полем. От аккрецирующей черной дыры могут наблюдаться лишь хаотические изменения рентгеновского излучения на временах вплоть до 10^-3 секунды. Кроме того, от аккрецирующей черной дыры могут наблюдаться квазипериодические (но не строго периодические) осцилляции рентгеновского излучения. Большинство описанных особенностей аккрецирующих нейтронных звезд и черных дыр были предсказаны и описаны в знаменитых работах академика Я. Б. Зельдовича и его учеников в конце 1960-х и начале 1970-х годов, до начала эры систематических рентгеновских наблюдений неба. И все эти теоретические предсказания блестяще подтвердились наблюдениями. Благодаря этим теоретическим предсказаниям природа компактных рентгеновских источников была быстро понята, и был сделан вывод об открытии рентгеновских двойных систем. За эти открытия руководитель рентгеновского космического эксперимента Uhuru профессор Риккардо Джиаккони в 2002 году был удостоен Нобелевской премии. Тематика, посвященная черным дырам, нейтронным звездам, аккреции, рентгеновским двойным системам, активно обсуждалась на Объединенном астрофизическом семинаре. Мы, молодые сотрудники ГАИШ, регулярно посещали этот знаменитый семинар, что позволяло нам быть в курсе всех новейших данных.

На меня особое впечатление произвела работа Я. Б. Зельдовича, опубликованная в 1964 году в Докладах АН СССР, об аккреции вещества на черную дыру. Здесь было показано, что несферическая аккреция вещества на черную дыру может приводить к гигантскому выделению энергии. В работе И. Д. Новикова и Я. Б. Зельдовича, вышедшей в 1966 году, было предсказано мощное выделение энергии в виде рентгеновского излучения при несферической аккреции вещества на релятивистские объекты. В 1966 году Я. Б. Зельдович и О. Х. Гусейнов опубликовали список тесных двойных систем, которые, возможно, содержат черные дыры. Здесь же было отмечено, что, изучая движение оптической звезды в двойной системе с невидимым спутником, можно оценить массу этого спутника. Меня эти работы очень взволновали – стало ясно, что черные дыры, несмотря на то что они «черные», можно реально наблюдать в рентгеновском диапазоне спектра, а по движению оптической звезды в двойной системе можно определять их массы и тем самым отличать черные дыры от нейтронных звезд. Как известно, под черной дырой понимается область пространства-времени, гравитационное поле которой столь сильно, что никакой сигнал, даже свет, не может вырваться из нее на пространственную бесконечность. Согласно современным представлениям, если масса ядра звезды, претерпевшего термоядерные превращения, превышает три солнечные массы, то в конце эволюции звезды образуется черная дыра. Если же масса этого ядра менее трех солнечных, то в конце эволюции такой звезды образуется нейтронная звезда или белый карлик. Поэтому возможность «взвешивать» релятивистские объекты превращает тесные двойные системы в мощный инструмент исследования принципиально новых объектов во Вселенной – черных дыр. Для меня, специалиста по физике тесных двойных систем с пекулярными компонентами, это был настоящий подарок судьбы. Важно было не упустить выпавший на мою долю шанс. И я этот уникальный шанс включиться в работы по релятивистской астрофизике постарался не упустить.

В 1969 году в «Астрономическом журнале» вышла статья Я. Б. Зельдовича и Н. И. Шакуры об аккреции вещества на одиночную нейтронную звезду без магнитного поля, в которой была дана интерпретация спектра рентгеновского излучения источника Sco X-1 – первого компактного рентгеновского источника, обнаруженного за пределами Солнечной системы. В том же 1969 году была опубликована статья Г. С. Бисноватого-Когана и А. М. Фридмана по теории аккреции вещества на замагниченную нейтронную звезду. В 1972 году вышла в свет работа Н. И. Шакуры по теории дисковой аккреции вещества в двойных системах на релятивистские объекты. В 1973 году появилась ныне знаменитая статья Н. И. Шакуры и Р. А. Сюняева по теории аккреционных ?-дисков. В 1972 году английские астрономы Дж. Прингл и М. Рис опубликовали статью о дисковой аккреции вещества на релятивистский объект. В 1973 году И. Д. Новиков и К. Торн (США) построили теорию дисковой аккреции вещества на релятивистский объект с учетом эффектов Общей теории относительности (ОТО). Следует особо отметить, что еще в 1967 году И. С. Шкловский указал на рентгеновский источник Sco X-1 как на возможную аккрецирующую нейтронную звезду в двойной системе. Этот «звездопад» блестящих работ непрерывно подпитывал мой интерес к проблеме исследования рентгеновских двойных систем.