Загадка рентгеновского свечения Млечного Пути десятилетиями не давала покоя астрофизикам. Около 70% этого излучения, регистрируемого орбитальными обсерваториями вроде «Чандры», выглядит как сплошной диффузный фон — его невозможно привязать к отдельным источникам. Словно кто-то расстелил по Галактике гигантское светящееся покрывало. Долгое время учёные считали, что дело в облаках горячего разреженного газа. Но у этой версии быстро нашлось слабое место: частицы газа движутся так стремительно, что гравитация Млечного Пути неспособна их удержать. Газ должен улетучиваться, а значит, нужен постоянный источник пополнения — например, вспышки сверхновых. Беда в том, что для этого их требуется куда больше, чем показывают наблюдения.

Российские астрофизики Михаил Ревнивцев и Сергей Сазонов из Института космических исследований, работающие сейчас в Институте астрофизики имени Макса Планка в Гарчинге, предложили взглянуть на проблему иначе. Их гипотеза, выдвинутая в 2006 году, возвращает нас к моменту, который пережила оптическая астрономия четыре века назад. Когда Галилей впервые направил телескоп на Млечный Путь, он увидел, что туманное свечение распадается на мириады отдельных звёзд. Ревнивцев и Сазонов предположили: нечто подобное происходит и в рентгеновском диапазоне. Возможно, диффузный фон — это суммарный свет миллионов объектов, которые современные инструменты пока не могут различить по отдельности.

Ключ в двух обзорах неба

В подтверждение своей догадки исследователи сопоставили данные двух масштабных обзоров неба. Первый — инфракрасный — выполнил спутник COBE, запущенный ещё в 1989 году. Второй — рентгеновский — получил аппарат RXTE, работающий на орбите с 1995 года. Сравнение выявило любопытную деталь: максимумы интенсивности излучения в обоих диапазонах совпадают. Инфракрасное свечение, зафиксированное COBE, в основном порождается старыми холодными звёздами — красными карликами. Это совпадение навело учёных на мысль, что и загадочный рентгеновский фон тоже как-то связан со звёздным населением Галактики.

Катаклизмические переменные и активные звёзды

Какие именно объекты могут создавать такое излучение? Ревнивцев и Сазонов указывают на два вероятных типа. Во-первых, белые карлики в двойных системах, известные как катаклизмические переменные. Такой карлик перетягивает вещество со звезды-компаньона, и падающая материя разогревается до температур, достаточных для рентгеновского свечения. Белые карлики рождаются из звёзд, сравнимых по массе с Солнцем, и эволюционируют быстрее красных карликов, но их пространственное распределение должно быть сходным. Во-вторых, обычные «активные» звёзды вроде нашего Солнца. Их короны разогреты до миллионов градусов и постоянно испускают рентгеновские лучи, а во время вспышек это излучение резко усиливается. По отдельности такие звёзды светят слабо, но суммарный вклад сотен миллионов светил способен создать заметный фон.

Оценки, которые приводят авторы гипотезы, впечатляют: в Галактике может скрываться более миллиона катаклизмических переменных и около миллиарда активных звёзд. Это примерно на два порядка выше общепринятых цифр. Впрочем, астрофизик Койи Мукаи из Центра космических полётов имени Годдарда считает, что даже такая оценка занижена: по его расчётам, одних только катаклизмических переменных должно быть порядка десяти миллионов. Если это так, гипотеза получает дополнительный вес.

Преимущества и скепсис

У нового объяснения есть явный плюс: оно снимает проблему нехватки сверхновых. Если рентгеновский фон создают не раскалённые газовые облака, а множество звёздных источников, то и темп вспышек сверхновых может оставаться скромным — таким, каким его видят астрономы. Однако не все коллеги встретили идею с восторгом. Японский астрофизик Кен Ибисава, изучавший диффузное свечение с помощью «Чандры», выразил сомнение: предложенные механизмы, по его мнению, не дают нужной интенсивности излучения. Спор упирается в чувствительность приборов — пока у нас нет инструментов, способных напрямую подтвердить или опровергнуть догадку.

В ожидании нового Галилея

Для прямой проверки гипотезы нужны рентгеновские телескопы следующего поколения — с более высоким разрешением и чувствительностью. В NASA уже разрабатывают систему Constellation X: группу спутников, которые смогут работать в единой связке. Возможно, именно они совершат в рентгеновской астрономии переворот, подобный тому, что сделал Галилей в оптике. Пока же учёным остаётся сопоставлять теоретические модели со спектром излучения и его распределением по небу — а это оставляет широкий простор для гипотетических построений.

Загадка рентгеновского Млечного Пути напоминает, что даже в собственной Галактике мы всё ещё бредём на ощупь. И, пожалуй, это к лучшему: каждая такая нестыковка — приглашение пересмотреть привычную картину мира. Кстати, тема скрытых от прямого наблюдения явлений всплывает и в других контекстах — например, когда речь заходит о гипотезе «галактического зоопарка», где инопланетные цивилизации, возможно, тоже остаются невидимыми для нас, предпочитая следить за человечеством издалека. Артур Шопенгауэр когда-то заметил: «Никого так ловко не обманываем мы и не обходим лестью, как самих себя». В астрофизике, как и в жизни, самые изящные иллюзии часто прячутся прямо перед глазами — нужно лишь сменить оптику, чтобы их разглядеть.