Энтони Хьюиш

Биография

Английский радиоастроном Энтони Хьюиш, младший из трех сыновей банкира Эрнеста Уильяма Хьюиша и урожденной Фрэнсис Грейс Лэнвон Пинч, родился в г. Фой (Корнуолл). Детские годы он провел в Ньюкэе на северном побережье Корнуолла. С 1935 по 1942 г. Х. учился в Королевском колледже в Тонтоне. В 1942 г. он поступил в Кембриджский университет, но на следующий год оставил его, чтобы принять участие в разработке противорадарных устройств для самолетов в Отделении телекоммуникационных исследований в Малверне. Там он впервые начал работать с Мартином Райлом. В 1946 г. Х. возвратился в Кембридж и в 1948 г. закончил его. Сразу же по окончании университета Х. стал сотрудником руководимой Райлом группы радиоастрономических исследований при Кавендишской лаборатории в Кембридже.

Продолжая свои исследования, Х. в 1952 г. защитил в Кембридже докторскую диссертацию по радиозондированию верхних слоев атмосферы. Вся научная деятельность X. прошла в Кавендишской лаборатории и Маллардовской радиоастрономической обсерватории, где он занимал должности научного сотрудника (1952...1954), внештатного члена колледжа (1955...1961), члена, научного руководителя и лектора Черчилл-колледжа (1961 1969), преподавателя (1969 1971) и профессора радиоастрономии (1971). В 1972 г. X. был приглашенным профессором астрономии в Йельском университете.

После получения докторской степени Х. продолжил с помощью радиоволн исследования верхних слоев земной атмосферы и солнечного ветра – потока заряженных частиц (плазмы), испускаемого поверхностью Солнца. Х. участвовал в монтаже элементов радиоантенны и произвел некоторые наблюдения за радиоизлучением солнечной короны. В 1954 г. он предсказал мерцание радиоисточников с малым угловым диаметром Радиоволны, испускаемые такими источниками, проходя через космическое пространство, заполненное газом с переменной плотностью (солнечным ветром со слабо выраженными сгустками), должны слегка отклоняться от первоначального направления. В результате этого возникают быстрые, измеряемые секундами вариации принимаемого сигнала. Этот эффект, получивший название мерцания в межпланетном пространстве (ММП), аналогичен мерцанию звезд, свет от которых проходит через земную атмосферу, обладающую переменной плотностью. Если угловые размеры источника волн (будь то радиоволны, или свет) достаточно велики, то мерцание не наблюдается, так как сигналы, проходящие от различных частей такого источника, образуют в точке наблюдения сложное изображение, в котором отдельные мерцания усредняются.

Поскольку малые радиоисточники в то время еще не были известны, X. не стал заниматься поиском подтверждений своей гипотезы. Но позднее, в 1964 г., X. и его коллегам П.Ф. Скотту и Д. Уиллсу удалось наблюдать ММП. Понимая, что ММП может стать хорошим средством зондирования межпланетного газа и определения углового диаметра малых радиоисточников, X. за два года измерил скорость солнечного ветра как в плоскости обращения планет, так и в перпендикулярном направлении.

В 1967 г. было завершено строительство радиотелескопа, спроектированного X. для исследования влияния солнечной короны на излучение от далеких точечных источников на основе использования ММП. Аспирантка X. Джоселин Белл Барнел, участвовавшая в создании телескопа, начала с его помощью поиск радиоисточников с быстро и заметно меняющейся амплитудой сигнала. Такая изменчивость свидетельствовала бы о сильном ММП. После двух месяцев поисков ей удалось обнаружить такой радиоисточник. Более подробное исследование показало, что он испускал импульсы радиоволн с очень стабильной частотой. Вскоре обнаружились и другие пульсары (пульсирующие звезды), которые все имели меньший диаметр, чем любая планета, и находились на расстоянии более чем 300 парсеков (1 парсек – 3,0857·1016 м). До того как была установлена природа пульсаров, X. высказал чисто умозрительное предположение о том, что такие периодические сигналы могут быть посланиями от внеземных цивилизаций. Какое-то напоминание об этой далекой от истины гипотезе можно найти в журналах наблюдений, в которых рукой X. первые четыре пульсара обозначены как LGM 1, LGM 2 и т.д. (LGM означает "Little Green Men" – «маленькие зеленые человечки»).

Из немногочисленных астрономических объектов, имеющих столь малые размеры, как пульсары, наиболее известны так называемые белые карлики звезды с массами, примерно равными массе Солнца, а с диаметром, сравнимым с диаметром Земли. Хотя астрономы предсказывали существование нейтронных звезд с массами, примерно вдвое превышающими массу Солнца, и с диаметром около 10 км, ни одна из них не была обнаружена. Некоторые астрономы предполагали и существование черных дыр, объектов еще меньших размеров, но X. полагал, что они не могут испускать радиоволны. В 1968 г. X. предположил, что источником радиоволн, испускаемых пульсарами, служат либо высокочастотные колебания возбужденного белого карлика (было известно, что естественная частота белого карлика гораздо ниже), либо колебания нейтронной звезды на ее естественной частоте. В том же году британский астроном Томас Голд предложил теорию, впоследствии подтвердившуюся, согласно которой пульсар представляет собой вращающуюся вокруг собственной оси нейтронную звезду с сильнейшим магнитным полем (примерно в 1015 раз превосходящим магнитное поле Земли), окруженную облаком электропроводного разреженного газа (плазмы), которое испускает вращающийся луч. С тех пор было открыто по меньшей мере 130 пульсаров.

X. и Райлу была присуждена Нобелевская премия по физике 1974 г. «за пионерские исследования в области радиофизики». В решении Нобелевского комитета особо отмечалась решающая роль, которую X. сыграл в открытии пульсаров. Представляя лауреатов, Ханс Вильгельмсон из Шведской королевской академии заявил: «Радиоастрономия предоставляет уникальную возможность исследовать то, что происходит, а в действительности происходило очень давно, на огромных расстояниях от Земли. X. сыграл решающую роль в открытии пульсаров. Это открытие, представляющее необычайный научный интерес, проложило путь к новым методам исследования вещества в экстремальных физических условиях».

После присуждения Нобелевской премии X. продолжает заниматься исследованием ММП далеких радиоисточников. Он доказал, что самые мощные радиоисточники имеют необычайно малые размеры. Наблюдая малые радиоисточники на все больших расстояниях от Галактики, X. подверг проверке космологические теории.

В 1950 г. X. вступил в брак с Марджори Ричарде. У них родились сын и дочь. X. любит ходить под парусом, плавать, работать в саду, мастерить что-нибудь, слушать музыку.

Он обладатель почетных степеней Лейчестерского и Экстерского университетов, член Лондонского королевского общества. Королевского астрономического общества и Американской академии наук и искусств. Среди его многочисленных наград медаль Эддингтона Королевского астрономического общества (1969), медаль Альберта Майкельсона Франклиновского института (1973), медаль Ольвека и премия Французского физического общества (1974), медаль Хьюза Лондонского королевского общества (1977).