Просто о сложном

Science history: Astronomy graduate student Jocelyn Bell Burnell discovers a signal of 'little green men,' but her adviser gets the Nobel Prize — Nov. 28, 1967

01 января, 08:29

28 ноября 1967 года стало одним из ключевых моментов в истории современной астрономии. В тот день студентка-асtrоном из Университета Кембриджа, Джоселин Белл Бёрнелл, сделала открытие, которое потрясло научный мир и привело к полному переосмыслению наших представлений о Вселенной. Эта история — о талантливой исследовательнице, которая случайно наткнулась на сигналы, изменившие наше понимание нейтронных звезд и космических радиоволн.

Ключевые факты и начальные наблюдения

Милясто́н: открытие радиопульсаров

Дата: 28 ноября 1967 года

Местоположение: Кембриджский университет, Великобритания

Кто: Джоселин Белл Бёрнелл

В тот день молодой аспирантка, занимавшаяся радиоастрономией, просматривала более 100 страниц данных в день, полученных мощным радиотелескопом, построенным в Моллардской радиоастрономической обсерватории. В процессе анализа она заметила странный, повторяющийся сигнал, который вскоре получила название "LGM" — сокращение от "Little Green Men" (маленькие зеленые человечки). Эта идея возникла у нее из-за отсутствия очевидных причин для такого сигнала — он не совпадал с известными источниками помех и казался уникальным.

Первое столкновение с таинственным сигналом

Студентка-исследовательница, помогавшая в сборе данных, обнаружила, что этот "шум" появляется из определенной части неба. Она начала сравнивать записи и удивилась — сигнал повторялся. По ее словам, он напоминал "неподдающийся классификации шум", не связанный с радиоинтерференциями городского транспорта или помехами в кабельной сети. В течение нескольких недель она фиксировала эти сигналы, что привело к разведке и обсуждению уявлений о возможности обнаружения внеземных цивилизаций.

Обратимся к тому, что происходило дальше. Вскоре после того, как Белл Бёрнелл продемонстрировала свой находку своему научному руководителю — антропологу Аntonуни Хьюишу, он отметил, что сигнал занимает лишь одну часть 10 миллионов данных — он предположил, что нужна более быстрая запись данных для дальнейшего анализа. В течение месяца ученые ничего не обнаружили, но затем, 28 ноября, Белл Бёрнелл заметила последовательность импульсов, разделенных примерно 1,3 секунды. Это было важным открытием, но удивление возникло, когда при повторном наблюдении на другом телескопе сигнал исчез, что вызвало массу вопросов.

Первые гипотезы и развитие исследования

Это был ужасный момент, — вспоминала Белл Бёрнелл. — И вдруг он появился снова, всего через пять минут, потому что мы неправильно рассчитали время его появления.

Ученые начали активное расследование происхождения сигнала. Его необычность заключалась в том, что он не исходил от известных источников радиосигналов — таких как радиоастромические источники, звездные системы или межпланетные передатчики. Кроме того, частота сигнала — примерно 1,3 секунды между пульсами — оказалась слишком высокой для естественных процессов, характерных для звезд умеренной светимости. В ходе дальнейших наблюдений команда обнаружила еще несколько подобных сигналов, и стало ясно, что это массовое явление — не случайность или помеха.

Открытие и подтверждение научной гипотезы

В мае 1968 года астрофизик Томас Голд предложил объяснение — эти сигналы исходили от так называемых "пульсаров" — быстро вращающихся нейтронных звезд, образующихся после взрыва сверхновых. Модель оказалась убедительной: нейтронные звезды — это чрезвычайно плотные остатки звезд с массой примерно в 1,4 солнечных масс, укладывающиеся в радиус всего около 10 километров. Их мощные магнитные поля и неправильное положение магнитных осей по сравнению с осью вращения создавали радиоволны, которые посылали свои мощные сигналы по всему космосу, подобно космическим маякам.

Результаты этих исследований были опубликованы в научном журнале Nature и вызвали настоящую сенсацию. Группа ученых, включая Джоселин Белл Бёрнелл, получила признание за открытие нового явления — радиопульсаров. Но важный момент — по той эпохе награда за открытие, связанное с радиоастрономией, была присуждена группе во главе с Хьюишем, а Белл Бёрнелл осталась в стороне, что вызвало критику и назвали событие "премией без Бэлл". Её вклад долгое время недооценивался, несмотря на то, что она впервые заметила и зафиксировала сигналы, которые легли в основу этого важнейшего открытия.

Итоги и последствия

Классическая история: в 1974 году Нобелевская премия по физике была присуждена Аntonуни Хьюишу и Мартину Райлю за их работу по открытому ими радиообсерваторию и радиосигналам. Джоселин Белл Бёрнелл не получила награды, что вызвало волну критики и даже прозвали эту премию "Нобелевской без Белл". Но этот случай стал ярким примером того, как в науке иногда не ценится вклад молодых ученых и женщин, делавших революционные открытия.

Женщина-ученый, меняющая представления о космосе

Несмотря на несправедливость наград, Белл Бёрнелл оставалась достойной ученой, продолжая свою работу в области астрофизики. Впоследствии она перешла к исследованиям в области рентгеновской и гамма-астрономии, сделав еще ряд вкладов в науку. В 2018 году она была удостоена премии Breakthrough Prize в размере 3 миллионов долларов — сумму она пожертвовала на создание стипендий для молодых ученых.

История Джоселин Белл Бёрнелл — яркий пример того, как случайность и талант могут привести к революционным открытиям. Её пример вдохновляет женщин и молодых ученых по всему миру продолжать бороться за признание и развитие науки, несмотря на несправедливости.

Заключение

Открытие радиопульсаров — одна из величайших научных сенсаций ХХ века, ставшая результатом настойчивости, внимательности и смелости молодой исследовательницы. Этот случай напоминает о том, как важна роль каждого ученого, независимо от пола, положения или возраста. Без Джоселин Белл Бёрнелл мы могли бы так и не узнать о существовании таких удивительных космических объектов. Ее история — пример настоящего научного прорыва, рассказ о том, как важна честность, упорство и вера в свои силы.