Маючи повне уявлення про чорні тіла, ми можемо за допомогою елементарної фізики дійти дуже багатьох висновків щодо спалахів, що я вважаю дивовижею. Це ж треба, аналізуючи спектри рентгенівського випромінювання від невідомих джерел на відстані 25 000 світлових років, ми здійснили прорив завдяки тим законам фізики, які студенти МТІ вивчають на першому курсі!
Ми знаємо, що повна кількість енергії, яку за секунду випромінює чорне тіло, пропорційна його температурі в четвертому ступені (це аж ніяк не логічно), а також площі його поверхні (це вже логічно — що більша площа, то більше енергії виділяється). Отже, якщо в нас є дві сфери діаметром один метр і одна з них удвічі гарячіша за другу, вона випромінюватиме в 16 разів (24) більше енергії. Крім того, площа поверхні сфери пропорційна квадрату її радіуса, тому якщо температура тіла залишатиметься незмінною, а розмір збільшиться втричі, то кількість енергії, яку воно випромінює за секунду, зросте в дев’ять разів.
Рентгенівський спектр у будь-який момент спалаху підказує нам температуру чорного тіла для джерела випромінювання. Під час спалаху температура швидко зростає до майже 30 мільйонів кельвінів, а потім поступово знижується. Оскільки нам була відома приблизна відстань до барстерів, ми могли також обчислити світність джерела в будь-який момент спалаху. Знаючи температуру і світність чорного тіла, можна обчислити радіус джерела випромінювання — так само в будь-який момент, поки триває спалах. Уперше це зробив Жан Свонк із Центру космічних польотів імені Ґоддарда. Ми в МТІ незабаром це повторили й дійшли висновку, що спалахи створювало тіло, яке охолоджувалося, радіуса приблизно 10 кілометрів. Це був переконливий доказ, що джерело спалахів — нейтронні зорі, а не дуже масивні чорні діри. І якщо це нейтронні зорі, вони, очевидно, входили до рентгенівських подвійних систем.
У 1976 році в МТІ приїжджала італійська астрономка Лаура Мараскі. Якогось лютневого дня вона зайшла до мене в кабінет і висловила здогад, що спалахи виникають через потужні термоядерні вибухи на поверхні акреціювальних нейтронних зір. Коли водень перетікає на нейтронну зорю, гравітаційна потенціальна енергія перетворюється на тепло, і газ розжарюється настільки, що починає виділяти рентгенівські промені (див. попередній розділ). Але, як припустила Мараскі, накопичуючись на поверхні нейтронної зорі, акреціювальна речовина може зазнати некерованого ядерного синтезу (як у водневій бомбі), й це спричиняє рентгенівський спалах. Наступний вибух може статися за кілька годин, коли накопичиться нова порція ядерного палива. За допомогою простих обчислень на дошці в моєму кабінеті Мараскі показала, що коли матерія мчить до поверхні нейтронної зорі на швидкості, яка становить приблизно половину швидкості світла, вивільняється значно більше енергії, ніж під час термоядерних вибухів, і дані це підтверджували.
Я був вражений: це пояснення здавалося переконливим. Термоядерні вибухи відповідали всім вимогам. Тоді й охолодження, що ми спостерігали під час спалахів, мало сенс, якщо те, що ми бачили, було потужним вибухом на нейтронній зорі. Також її модель добре пояснювала інтервали між спалахами: щоб стався вибух, має накопичитися достатня кількість речовини. За звичайного темпу акреції критична маса може зібратися за кілька годин, і приблизно такий інтервал між спалахами ми спостерігали в багатьох джерел.
У мене в кабінеті на столі стоїть цікавий радіоприймач, який часто бентежить моїх відвідувачів. Він працює від сонячної батареї і лише тоді, коли в ній достатньо заряду. Поки приймач собі стоїть, вбираючи сонячне світло, батарея поступово наповнюється енергією (узимку значно повільніше), а тоді приблизно що десять хвилин — часом довше, якщо погода погана — він несподівано вмикається, але тільки на кілька секунд, бо майже одразу розряджається. Зрозуміли? Так само, як в акумуляторі накопичується електроенергія, на поверхні нейтронної зорі накопичується акреціювальна речовина: коли збирається потрібна кількість, стається вибух, який згодом згасає.
Потім, 2 березня 1976 року, за кілька тижнів після приїзду Мараскі та в розпал «лихоманки спалахів» ми відкрили рентгенівське джерело МХВ 1730-335, на якому відбувалося кілька тисяч спалахів за день. Вони нагадували кулеметний вогонь: спалахи часто відбувалися з інтервалом у шість секунд! Не знаю, чи зможу вповні передати наше збентеження. Це джерело (зараз його називають Швидким Барстером) цілком вибивалося з картини й одразу знищило теорію Мараскі. По-перше, за шість секунд на поверхні нейтронної зорі ніяк не може зібратися достатньо речовини для термоядерного вибуху. Крім того, якщо спалахи — побічний продукт акреції, ми мали б спостерігати викликаний нею сильний рентгенівський потік (вивільнення гравітаційної потенціальної енергії), який значно перевищує енергію спалахів, але цього не було. Тому на початку березня 1976 року здавалося, що чудова термоядерна модель, яку запропонувала Лаура Мараскі, мертвіша за мертвого. У публікації, присвяченій МХВ 1730-335, ми припустили, що спалахи викликані «епізодичною акрецією» на нейтронну зорю. Інакше кажучи, розжарена матерія з акреційного диска потрапляє на поверхню нейтронної зорі не постійним потоком, а дуже нерегулярно.