ождествить рентгеновскую двойную систему Her X-1 с оптической звездой HZ Her). Коля быстро выполнил такие измерения, и мы смогли построить полную кривую блеска SS433 за весь 164-дневный прецессионный цикл. Оказалось, что блеск SS433 регулярно меняется с фазой 164-дневного периода с большой амплитудой, ~ 1 звездной величины. Мы срочно опубликовали этот результат в «Астрономическом циркуляре» в 1979 году за четырьмя подписями: С. А. Гладышев, Н. Е. Курочкин, Н. Д. Новиков, А. М. Черепащук. Статью быстро заметили, и на нее пошли многочисленные ссылки. Особенно приятно было увидеть ссылки на нашу работу в публикациях группы Брюса Маргона, которая открыла подвижные эмиссионные линии в спектре SS433.
Участие в нашем авторском коллективе И. Д. Новикова как специалиста по релятивистской астрофизике было очень важным, поскольку было ясно, что по всем признакам объект SS433 представляет собой какое-то особое проявление релятивистского объекта. В 1979 году вышли работы М. Милгрома (Израиль), Риса и Мартина (Англия), в которых была предложена ныне общепризнанная кинематическая модель для SS433. Из некоторого центра вырываются две сильно коллимированные (угол расходимости ~ 1°) противоположно направленные струи газа (джеты), в которых скорости движения достигают огромной величины ~ 80 000 км/с (0,26 скорости света). Эти джеты прецессируют с периодом 164 дня, причем угол раскрытия конуса прецессии составляет ~ 20°, а ось прецессии наклонена по отношению к лучу зрения земного наблюдателя на угол 79°. Подвижные эмиссии в спектре SS433 формируются во внешних частях джетов. Их перемещение по спектру связано с прецессией джетов и продольным эффектом Доплера. Постоянное смещение центра симметрии движения линий в красную часть спектра связано с поперечным эффектом Доплера и отражает эффект замедления хода времени в движущейся системе отсчета, связанной с джетами. В конце 1979 года в «Письмах в „Астрономический журнал“» появилась статья И. С. Шкловского, в которой он предложил модель SS433 как двойной системы, содержащей быстро вращающуюся нейтронную звезду, энергия вращения которой подпитывает кинетическую энергию движения газа в джетах. В этой работе объект SS433 рассматривался как ранняя фаза рентгеновской двойной системы Her X-1, где наблюдается наклонный к плоскости орбиты аккреционный диск, прецессирующий с периодом ~ 35 суток. Модель SS433 как двойной системы была подтверждена в работе канадских астрономов Крэмптона, Каули и Хатчингса, вышедшей в начале 1980 года в Astrophysical Journal. Авторы, измерив доплеровские смещения узких компонент стационарных линий водорода, обнаружили период 13,1 суток, который свидетельствовал о том, что SS433 – это тесная двойная система. По амплитуде этих смещений, считая, что смещения линий вызваны орбитальным движением компонент в двойной системе, авторы оценили массы компонент и пришли к выводу, что SS433 – маломассивная двойная система, подобная карликовым новым звездам, у которой релятивистский объект, скорее всего, является нейтронной звездой, а оптический спутник – звезда малой массы ~ 1 М☉. Как выяснилось позже по моим исследованиям, эта модель оказалась неверной.
Как раз в 1980 году, в ноябре, состоялась моя поездка в Австралию, в город Канберру, в Австралийский национальный университет для научной работы по договору о сотрудничестве между МГУ и Австралийским национальным университетом. Я там проработал полгода и имел возможность проводить UBV-фотометрические наблюдения на 60-сантиметровом рефлекторе университетской обсерватории, который установлен рядом с Англо-Австралийской обсерваторией на горе Сайдинг-Спринг. Телескоп этот небольшой, и он был мало востребован среди сотрудников обсерватории. Поэтому я на протяжении нескольких месяцев имел возможность на этом телескопе наблюдать. Мне представилась уникальная возможность наблюдать объекты южного неба – я исследовал ряд рентгеновских двойных систем, звезды Вольфа–Райе в двойных системах и, конечно, знаменитый объект SS433, который ученые уже обозвали «загадкой века». Поскольку погода стояла ясная, я имел возможность получить детальные высокоточные измерения блеска SS433. Обработав свои наблюдения с периодом 13,1 суток, найденным в работе канадских астрономов, я с удивлением увидел типичную кривую блеска затменной двойной системы с двумя глубокими затменными минимумами. Сравнив положения этих минимумов с кривой лучевых скоростей, измеренной канадскими астрономами по узкой компоненте стационарных эмиссионных линий, я убедился, что эта кривая лучевых скоростей отражает движение вещества в газовой струе, истекающей от нормальной оптической звезды к релятивистскому объекту, а не орбитальное движение компонент. Поэтому оценки масс компонент системы SS433, выполненные канадской группой, оказались неверными. Используя данные работы Пола Мардина с соавторами, где было выполнено исправление света SS433 за межзвездное поглощение, я пришел к выводу, что объект SS433 представляет собой массивную рентгеновскую двойную систему на продвинутой стадии эволюции, когда оптическая массивная звезда переполняет свою критическую полость Роша и истекает на релятивистский объект в очень большом темпе, что вызывает явление сверхкритической аккреции вещества на релятивистский объект. Такое явление сверхкритической аккреции было описано в ныне знаменитой работе Шакуры и Сюняева по теории α-дисков, опубликованной в 1973 году. Сравнивая блеск системы SS433 с положением подвижных эмиссий, я обнаружил, что максимальному раздвижению подвижных эмиссий соответствует максимальный блеск системы. Это доказывает, что релятивистские джеты перпендикулярны плоскости сверхкритического аккреционного диска и отслеживают его прецессию. Таким образом, стало ясно, откуда вырываются прецессирующие релятивистские джеты: они вырываются из внутренних частей аккреционного диска, и их положение в пространстве контролируется положением плоскости аккреционного диска, который наклонен к плоскости орбиты двойной системы на угол 20°. Позднее я предложил гипотезу о том, что наклон плоскости аккреционного диска к плоскости орбиты связан с несимметричным взрывом сверхновой в двойной системе, который повернул плоскость орбиты системы относительно оси вращения нормальной звезды.
Илл. 23. Защита докторской диссертации В. М. Лютым. Выступает Р. А. Сюняев. 1977 г.
Таким образом, благодаря открытию оптических затмений в системе SS433 мне удалось построить ныне общепризнанную, самосогласованную модель этой «загадки века». Стало ясно, что это никакая не внеземная цивилизация, а «обычная» рентгеновская двойная система, находящаяся на особой, сверхкритической стадии аккреции, когда давление радиации, сформированной при аккреции, уравновешивает или даже превышает силу гравитационного притяжения релятивистского объекта. По-видимому, со сверхкритическим характером аккреции связано и появление коллимированных релятивистских джетов. В начале 1981 года в журнале Monthly Notices of Royal Astronomical Society была опубликована моя статья с изложением всех этих результатов. Статья сразу была замечена и получила много ссылок в мировой научной литературе. В конце 1981 года вышла вторая статья канадской группы, где они померили кривую лучевых скоростей по эмиссионной линии He II 4686 и подтвердили мою модель SS433 как массивной рентгеновской двойной системы, находящейся в сверхкритическом режиме аккреции. В этой статье были корректные ссылки на мою работу. Объект SS433 оказался первым примером нового класса объектов в Галактике – микроквазаров. Это рентгеновские двойные системы с релятивистскими коллимированными джетами. Сейчас в Галактике известно несколько десятков микроквазаров. У некоторых из них скорости движения плазмы в релятивистских джетах достигают 0,98 скорости света. Ценность этих объектов для астрофизики заключается в том, что в них в миниатюре происходят те же процессы, что и в ядрах галактик и квазарах, где осуществляется аккреция вещества на сверхмассивную черную дыру с массой от миллиона до миллиардов солнечных. В квазарах и ядрах галактик часто также формируются релятивистские коллимированные джеты, но характерные времена здесь составляют миллионы лет. В микроквазарах, где аккреция идет на черную дыру звездной массы (~ 10 солнечных), характерные времена короткие – от секунд до нескольких суток. Поэтому здесь удается изучать все процессы в динамике. А в квазарах мы видим эти процессы в «застывшем» виде. Поэтому изучение микроквазаров к настоящему времени превратилось в отдельное направление в астрофизике. На эту тему часто проводятся международные конференции и симпозиумы. На некоторых из них мне приходилось выступать с приглашенными научными докладами и участвовать в работе оргкомитетов этих конференций.
Поездка в Австралию была моей первой длительной поездкой за рубеж: я проработал там полгода. Прибыл я в Канберру, в Австралийский национальный университет в конце ноября 1980 года. В это время в Москве выпал первый снег и стояли легкие морозы, поэтому я садился в самолет одетый в зимнее пальто. В ноябре в Канберре около 30 градусов жары, так как это уже Южное полушарие земного шара. Поэтому по прибытии в университет я переоделся в легкую летнюю одежду. Поселившись в университетской гостинице, я вышел погулять по университетскому кампусу. Был поздний вечер, на небе светила Луна в первой четверти. Посмотрев на ясное небо, я заметил в зените небольшое светлое облачко, подсвечиваемое Луной (так мне показалось). Погуляв с полчаса, я снова бросил взгляд на небо и с удивлением обнаружил, что замеченное мной облачко неподвижно – его положение относительно звезд не изменилось. Вначале я удивился этому, а потом вдруг сообразил, что это облачко не метеорологический объект, а Большое Магелланово Облако – ближайшая к нам галактика. После этого открытия я стал искать на австралийском небе созвездие Южный Крест, которое служило Магеллану ориентиром на юг во время его знаменитого путешествия. Но сколько я ни пытался различить очертания креста в группе звезд в направлении на южный полюс, у меня ничего не получалось. Я различал группу ярких звезд в виде ромбика, но никакого подобия креста не видел. Так я и вернулся в гостиницу на отдых, не отождествив созвездие Южный Крест. И лишь спустя несколько дней мне удалось это сделать. Оказывается, на пересечении диагоналей обнаруженного мной ромбика нет никакой звезды, поэтому созвездие Южный Крест с первого взгляда производит впечатление ромбика. Однако если мысленно провести диагонали этого ромбика, то, действительно, возникает подобие креста. Еще меня удивило то, что все привычные нам созвездия (Лебедь, Лира, Орел и т. п.), когда мы смотрим на них в Южном полушарии, видны «вверх ногами». Кроме того, южное небо гораздо богаче звездами, чем северное, ввиду того, что там хорошо виден центр нашей Галактики и его окрестности. Забавным мне показалось и то, что в обсерватории Сайдинг-Спринг, где я проводил наблюдения, много кенгуру. Поскольку эти животные иногда располагались ночевать посреди дороги, ведущей от обсерваторской гостиницы до башни телескопа, мне после окончания наблюдений приходилось специально шуметь, чтобы кенгуру успели проснуться и освободить дорогу. Нарваться на спящего кенгуру было опасно, поскольку от неожиданности это живот