1967 год. Молодая аспирантка из Северной Ирландии сидит в лаборатории Кембриджа и вглядывается в бесконечные километры бумажных лент с записями радиотелескопа. Среди ровных, рутинный линий вдруг мелькает крошечный «всплеск» — всего пара миллиметров аномалии. Она повторяется. Снова и снова. В одном и том же месте неба. Сердце начинает биться чаще. Это ошибка? Помеха? Или… что-то совсем другое?
Эту девушку звали Джоселин Белл. Через несколько месяцев она и её научный руководитель Энтони Хьюиш назовут загадку «LGM-1» — Little Green Men, «маленькие зелёные человечки». Шутка, конечно. Но очень серьёзная. Потому что сигнал был идеально регулярным, как будто кто-то включил космический маяк. А потом оказалось, что это не инопланетяне. Первая открытая нейтронная звезда — пульсар PSR B1919+21.
Кто такая Джоселин Белл Бернелл
Джоселин Белл Бернелл родилась 15 июля 1943 года в Белфасте. С детства она любила смотреть на звёзды. В 1965-м окончила университет Глазго, а потом поступила в аспирантуру Кембриджа. В то время радиоастрономия оставалась почти исключительно мужским клубом. Джоселин была одной из немногих женщин в лаборатории.
Она активно участвовала в строительстве нового радиотелескопа. Это была огромная конструкция из проводов и деревянных столбов, больше похожая на поле с забором. Джоселин таскала кабели, калибровала антенны и, когда телескоп наконец заработал, осталась первой, кто начал с ним работать.
Каждый день она просматривала около 270 метров бумажной ленты. За полгода — больше двух километров записей. При этом её не покидало чувство, что она здесь «по ошибке». «Они скоро поймут и выгонят меня», — признавалась она позже. Но вместо того чтобы сдаться, она работала изо всех сил.
Открытие: «Маленькие зелёные человечки»
6 августа 1967 года на одной из лент появился странный сигнал. Сначала Джоселин просто записала рядом пометку и пошла дальше. Но «всплеск» возвращался снова и снова в одной и той же области неба.
Импульсы повторялись с поразительной точностью — чуть больше секунды между ними. В ноябре высокоскоростная запись подтвердила: сигнал настоящий и естественный.
Вскоре она обнаружила второй, третий и четвёртый похожий объект. Вопрос об инопланетянах отпал сам собой. В феврале 1968 года статья об открытии вышла в журнале Nature. Мир узнал о новом классе объектов — пульсарах.
Нобелевская несправедливость
В 1974 году Нобелевскую премию по физике присудили Энтони Хьюишу и Мартину Райлу за открытие пульсаров. Джоселин Белл в списке лауреатов не оказалось. Формально — потому что она была «всего лишь» аспиранткой. Многие астрономы, включая Фреда Хойла (британский астроном и космолог), открыто возмущались таким решением.
Сама Джоселин никогда не устраивала публичных скандалов. Она спокойно говорила: «В те времена студентов в Нобелевскую премию не включали». Но удар был ощутимым. Особенно на фоне общественного давления: молодая замужняя женщина (она вышла замуж в 1968 году) «должна была сидеть дома», а не заниматься наукой.
Несмотря на все трудности, Джоселин не бросила науку. Она работала в Университете Саутгемптона, Университетском колледже Лондона и Королевской обсерватории в Эдинбурге. Стала профессором Открытого университета (The Open University, OU), деканом факультета в Университете Бата и даже президентом Королевского астрономического общества (2002–2004 г.).
В 2018 году она получила Специальную международную премию «Прорыв» в области фундаментальной физики. И поступила так, как всегда: пожертвовала все деньги на поддержку аспирантов-физиков из недопредставленных групп — женщин и меньшинств.
Пульсары — швейцарский нож астрофизики
Сегодня пульсары — это одни из самых мощных инструментов в руках астрономов. Эти объекты представляют собой сверхплотные нейтронные звёзды диаметром всего 20–30 километров, но с массой нашего Солнца. Они вращаются с невероятной скоростью и испускают узкие пучки радиоволн, словно космические маяки.
Их «тиканье» точнее самых лучших атомных часов на Земле. Благодаря этому пульсары позволяют:
- Проверять общую теорию относительности Эйнштейна в экстремальных условиях сильной гравитации.
- Тестировать альтернативные теории гравитации (скалярно-тензорные модели, теории с дополнительными полями и другие).
- Искать признаки ультралёгкой тёмной материи через крошечные осцилляции времени прихода импульсов.
- Обнаруживать наногерцовые гравитационные волны с помощью пульсарных тайминговых массивов (Pulsar Timing Arrays).
Недавние данные уже сильно ограничили некоторые экзотические теории гравитации и даже намекают на возможное присутствие небольшого сгустка тёмной материи недалеко от Солнечной системы.
Финал: FRB и возвращение «маленьких зелёных человечков»
Прошло почти шестьдесят лет, а астрономы снова сталкиваются с загадочными сигналами — быстрыми радиовсплесками (Fast Radio Bursts, FRB). Некоторые из них длятся доли миллисекунды, другие повторяются с удивительной регулярностью.
Сначала опять шутили про инопланетян. Потом выяснилось, что многие FRB связаны с магнетарами — особенно мощными нейтронными звёздами, близкими родственниками пульсаров. Один из самых загадочных повторяющихся всплесков, похоже, возникает, когда небольшой объект (возможно, астероид) пролетает сквозь мощный ветер магнетара.
И вот история красиво замыкается. Те самые «маленькие зелёные человечки», которых когда-то заподозрили в первом пульсаре, снова заставляют учёных улыбаться и задавать тот же вопрос, что и Джоселин Белл в 1967 году: «А это точно не искусственное?»
Заключение
Джоселин Белл Бернелл не получила Нобелевскую премию в 1974-м. Зато она получила нечто гораздо более важное — вечное место в истории науки и благодарность тысяч молодых учёных, которым она показала главный урок:
Слушайте звёзды внимательно. Даже если сначала они шепчут что-то совсем непонятное. Потому что именно в таких «всплесках» на бумажной ленте иногда прячется целая новая глава астрономии.