Jocelyn i gwiazdy

Oto pulsar PSR B1919+21 w gwiazdozbiorze Liska. Choć niewidoczny dla oka, wysyła sygnały radiowe z idealnie jednostajną częstotliwością raz na 1,337302088331 s. Pędzą te potężne impulsy przez przestrzeń kosmiczną z najwyższą możliwą prędkością, czyli 299 792 458 m/s. A po tysiącu lat docierają na niewielką niebieskawą planetę, po której przechadzają się przedziwne białkowe stwory.

Oto jedna z tych niedoskonałych, organicznych istot: młoda homo sapiens w rogowych okularach. Chodzi pomiędzy wbitymi w ziemię cienkimi palami. Słupy, których jest około tysiąca, połączone są w pary ukośnymi kijaszkami. Między kolejnymi parami wiszą metalowe druty. Cały teren przypomina trochę pole przygotowane pod uprawę chmielu, lecz w istocie jest to eksperymentalne radiowe obserwatorium astronomiczne University of Cambridge.

Jest rok 1967, 6 sierpnia, a homo sapiens nazywa się Jocelyn Bell. Przez ostatnie dwa lata razem z innymi doktorantami astronomicznego wydziału Cambridge Jocelyn budowała nowatorskie obserwatorium. Wbijała w ziemię kije, mocowała przewody i dipolowe anteny. Teraz jej koledzy znaleźli sobie inne zajęcia, a Bell przypadła w udziale opieka nad konstrukcją i analiza wyników.

Idzie więc Jocelyn do budynku technicznego, gdzie każdego dnia czeka na nią ok. 30 metrów papierowej taśmy, na której widnieją wyrysowane trzema pisakami linie. To zapis fal radiowych wychwytywanych przez obserwatorium. Część wyników udaje się jej przejrzeć na miejscu, a z tym, co zostało, udaje się na poddasze, które wynajmuje z kolegą. Przed nią długi wieczór spędzony na wpatrywaniu się w falujące ślady pisaków.

Informacja

Z ostatniej chwili! To druga z Twoich pięciu treści dostępnych bezpłatnie w tym miesiącu. Słuchaj i czytaj bez ograniczeń – zapraszamy do prenumeraty cyfrowej!

Subskrybuj

Jocelyn wykonuje tę pracę już od kilku tygodni, więc nauczyła się rozpoznawać, co oznaczają górki wyrysowane na wstędze. Niektóre z nich powstały za sprawą ziemskich zakłóceń. Inne są pochodzenia kosmicznego: kiedy fale elektromagnetyczne wchodzą w ziemską atmosferę, zaczynają „iskrzyć” (na tej samej zasadzie światło gwiazd widoczne z Ziemi – migocze).

Ale tego wieczoru Jocelyn zauważyła na wydruku niewielkie wybrzuszenie, które wydawało się należeć do jakiejś innej, trzeciej kategorii. Co więcej, przypomniała sobie, że podobny garbek widziała już kiedyś, 120 m taśmy wcześniej – gdy radioteleskop wycelowany był w tym samym co dziś kierunku. (Urządzenie ustawiono tak, by przeczesywało nieboskłon cyklicznie, raz na cztery dni, powracając do punktu wyjścia).

Aby przyjrzeć się lepiej przedziwnemu sygnałowi, Jocelyn mogła zrobić tylko jedną rzecz – w odpowiedniej chwili przyspieszyć przesuw papierowej taśmy pod pisakiem i uzyskać zapis lepszej jakości. Udało się jej to, ale dopiero 28 listopada. Zauważyła wówczas, że dziwaczne wybrzuszenia powtarzają się w równych odstępach czasu, co około 1,3 s. Niczego podobnego żaden astronom wcześniej nie zaobserwował.

***

Z niezwykłą wieścią Jocelyn udała się natychmiast do swojego naukowego przełożonego, którym był profesor Tony Hewish. To on zaprojektował radioteleskop i szefował jego budowie – urządzenie miało umożliwić mu badanie kwazarów, obiektów podobnych do gwiazd, emitujących ciągłe promieniowanie radiowe. Szybkie impulsy, które namierzyła Bell, zupełnie nie odpowiadały jego oczekiwaniom. Stwierdził, że muszą być pochodzenia ziemskiego, bo nic w kosmosie nie może wysyłać takich sygnałów.

Fakty były jednak bezlitosne: syg­nały dolatywały na Ziemię wedle czasu gwiazdowego, innego niż ziemski. Musiały pochodzić spoza planety. Stąd pojawiło się przypuszczenie, że mogła je wysyłać poza­ziemska cywilizacja. Niezwykłemu źródłu nadano kryptonim: LGM-1, co było skrótem od little green men (po polsku: zielone ludziki).

Jocelyn Bell wspominała potem, że w okolicach Bożego Narodzenia złożyła Tony’emu Hewishowi niespodziewaną wizytę w jego gabinecie, aby omówić z nim szczegóły obserwacji. Okazało się, że Hewish z kolegami z wydziału astronomicznego odbywa właśnie naradę, której celem jest ustalenie, jak należy przedstawić ludzkości szokujące odkrycie, tak aby nie wywołać paniki. Doktorantka poczuła, że nie jest traktowana fair: dlaczego nie zaproszono jej na obrady? Nie zadręczała się jednak tym pytaniem zbyt długo, tylko wróciła do swojej pracy polegającej na analizie zapisanych na papierowej taśmie wyników. Tylko ona się tym zajmowała, Hewish nie był zainteresowany tą benedyktyńską robotą. Jocelyn pomyślała, że gdyby udało się jej znaleźć drugie, podobne źródło, może udałoby się rozwikłać zagadkę.

I rzeczywiście, po przejrzeniu setek metrów taśmy natrafiła na sygnały pochodzące z innej części nieba. Również były niezwykle regularne, choć tym razem okres wynosił 1,2 s. Po znalezieniu drugiego źródła hipoteza o zielonych ludzikach upadła. Co wcale nie znaczy, że odkrycie nie okazało się sensacją. To, co na papierowej taśmie zauważyła Jocelyn Bell, było bowiem śladem istnienia pierwszego znanego ludzkości pulsara: PSR B1919+21.

Podczas ogłoszenia nowiny na wewnętrznej konferencji w Cambridge pod wielkim wrażeniem kosmicznego znaleziska był tytan brytyjskiej astronomii Fred Hoyle. Jocelyn była zaś pod wielkim wrażeniem Freda Hoyle’a, który widząc wyniki po raz pierwszy, od razu oszacował, że źródłem fal radiowych musi być specyficzny rodzaj gwiazdy neutronowej (pozostałość po wybuchu supernowej). Ta sformułowana w pośpiechu hipoteza do dziś pozostaje w mocy.

Już w lutym 1968 r. Hewish i Bell ogło­sili odkrycie na łamach „Nature”. W 1974 r. zaś zostało ono nagrodzone Noblem z fizyki. Najważniejszy naukowy laur otrzymali: po pierwsze Tony Hewish, projektant obserwatorium, po drugie Martin Ryle, pionier radioastronomii, niewątpliwie bardzo zasłużony, a po trzecie i najważniejsze ­– już nikt. Odkrywczyni pulsarów Jocelyn Bell (wówczas nosząca już nazwisko Bell Burnell) nagrody ­nie dostała.

Wspomniany wyżej Fred Hoyle uznał to wówczas za poważny błąd. Ale sama Jocelyn nie zgłosiła żadnych pretensji. Była młoda, była z Irlandii Północnej, była kobietą – życie zdążyło już nauczyć ją pokory. Jako dziecko oblała państwowy egzamin dla 11-latków – gdyby była chłopcem, zdałaby go, bo od dziewczynek żądano lepszych wyników ze względu na mniejszą liczbę miejsc w żeńskich szkołach. Na wydziale astronomii University of Glasgow też nie miała łatwo: była jedyną dziewczyną i gdy wchodziła do sali wykładowej, ze studenckich ław zawsze rozlegały się gwizdy i okrzyki. Nie reagowała.

Nie po raz pierwszy Jocelyn milczała. I nie ostatni.

***

Gdyby Jocelyn Bell Burnell dostała Nagrodę Nobla, pewnie jej życie potoczyłoby się zupełnie inaczej. Stałaby się częścią najściślejszej naukowej elity. Najlepsze uniwersytety i obserwatoria toczyłyby o nią boje. A tak była tylko skromnym doktorem astronomii, z ciekawym, ale pojedynczym osiągnięciem w postaci publikacji w „Nature”. Miała swoje 15 minut sławy, zdjęcia w gazetach – jako maskotka, twarz wielkiego odkrycia. Twarz, a nie mózg. Bo za mózg uchodził oczywiście Tony Hewish. „Kto odkrył Amerykę – pytał retorycznie noblista, odpowiadając na zarzut o pominięcie Jocelyn. – Kolumb czy majtek na bocianim gnieździe?”.

Zostawmy jednak Hewisha pozującego w stroju Kolumba i zajmijmy się Jocelyn, bo jej losy są znacznie ciekawsze. Jak wspominaliśmy, niedługo po odkryciu pulsarów wyszła za mąż. Wkrótce też urodziła syna. Jej małżonek, urzędnik państwowy, co kilka lat przydzielany był do placówki w innej miejscowości – Jocelyn jeździła razem z nim. Southampton, Londyn, Edynburg… Za każdym razem musiała zaczynać karierę od początku. Odkrywczyni pulsarów brała każdą pracę – byle na uczelni lub w obserwatorium. Zajmowała się administracją i techniczną stroną badań. Po jakimś czasie dostrzegano jej umiejętności, otrzymywała zadania lepiej odpowiadające jej wiedzy i talentowi – lecz znowu mąż jechał za pracą do innego miasta, ona zaś jechała za mężem. Wspominała po latach, że ten okres jej życia był jak pechowa partia w węże i drabiny: powolne pięcie się w górę, a potem szybki upadek na sam dół. I znów mozolna wspinaczka. I znów nowy początek.

W 1991 r. jej syn osiągnął pełnoletność. Dwa lata później Jocelyn rozwiodła się. Skończyła 50 lat. I jej kariera znów rozkwitła. Została profesorem brytyjskiego Open University, profesorem wizytującym w Princeton i Oksfordzie. Kierowała Królewskim Towarzystwem Astronomicznym i brytyjskim Instytutem Fizyki. BBC nakręciło o niej film: jeden z trzech odcinków miniserialu Piękne umysły o trojgu wybitnych naukowców brytyjskich.

Nigdy nie wspomniała, że ma do kogokolwiek żal o nieuwzględnienie jej w noblowskim werdykcie. Choć nigdy też nie przyznała, że nagroda jej się nie należała. Kto wie, może ta skromna, ale też pełna godności postawa ma związek z tym, że Jocelyn dostała Nobla na długo przed tym, jak odkryła pulsary? W 1947 r., kiedy była czteroletnią dziewczynką i mieszkała z rodzicami w północnoirlandzkim Lurgan. Właśnie wtedy Pokojową Nagrodę Nobla otrzymało Religijne Towarzystwo Przyjaciół, czyli kwakrzy.

Aha, chyba nie wspomnieliśmy: Jocelyn jest kwakierką, z kwakierskiej rodziny. A kwakrzy ponad wszystko cenią pokój, równość, prostotę i prawdę. Uważają, ­że przed nikim nie trzeba uchylać kapelusza. Wierzą też w możliwość osobistego kontaktu z Bogiem. Sama Jocelyn Bell Burnell w wywiadzie udzielonym BBC w 2006 ­r.­ opowiadała, że wiele razy doświadczała osobiście boskiej obecności. Ale zupełnie nie wierzy w to, że Bóg stworzył świat lub że światem kieruje albo choćby słucha ludzkich modlitw. „Nie modlę się o pogodę na jutro, bo Bóg nie gra z nami w tę grę” – powiedziała. Zwierzała się wówczas również, że jako osoba religijna, a zarazem astronom wiele razy rozmyślała o przyszłości wszechświata, o odległych czasach, kiedy zgaśnie nasze Słońce, a po wszystkich innych gwiazdach pozostaną stygnące zgliszcza i czarne dziury. Jak wizję tego nieuchronnego końca pogodzić z nadzieją? Oto odpowiedź Jocelyn: „Moim zdaniem nadzieja nie oznacza, że wszystko w końcu będzie dobrze. Chodzi o uznanie, że są na tym świecie rzeczy, które mają wartość, które są dobre, i że warto wkładać w nie wysiłek, pracować nad nimi, pomagać”.

***

6 września 2018 r. Jocelyn Bell Burnell otrzymała Special Breakthrough Prize. „Muszę przyznać, że odebrało mi mowę – opowiadała wtedy dziennikarzom. – Nie spodziewałam się czegoś takiego w najśmielszych marzeniach”.

Pod względem finansowym Break­through Prize to najwyższa nagroda, jaką może dostać naukowiec: 3 mln dolarów. Laureatka ogłosiła, że całą sumę przeznaczy na stypendia dla dziewczyn i przedstawicieli mniejszości etnicznych studiujących fizykę.

Awaria Oumuamua

„To mógł być statek kos­miczny obcej cywilizacji” – ogłosił Avi Loeb z Harvardu. Profesor Loeb oraz jego współpracownik Shmuel Bialy doszli do takiego wniosku na podstawie analizy trajektorii niezwykłego obiektu. Z ich obliczeń wynika, że przedziwny kos­miczny wędrowiec był najprawdopodobniej napędzany za pomocą żagla słonecznego.

Mówimy tu oczywiście o Oumua­mua, wrzecionowatym ciele spoza Układu Słonecznego, które latem i jesienią 2017 r. przelatywało przez nasz system gwiezdny. O tym, że może to być statek kosmiczny, słyszało się wówczas wszędzie: w autobusach, parkach, windach. Ciekawe, że dopiero teraz wpadli na to naukowcy z Harvardu.

rys. Marek Raczkowski

Ciekawe też, że opinia ta wciąż nie znajduje poparcia wielu innych astronomów. Przypominają oni m.in., że Oumuamua (nazwa ta w języku hawajskim oznacza „pierwszego posłańca”) niezdarnie koziołkował, zamiast sunąć majestatycznie przez przestworza, jak na pojazd międzygwiezdny przystało. „Gdyby to był statek kos­miczny, fikołki uniemożliwiłyby mu wycelowanie jakichkolwiek instrumentów badawczych w Ziemię – tłumaczył Coryn Bailer-Jones z niemieckiego Instytutu Astronomii Maxa Plancka portalowi NBC News. – Oczywiście można teraz mówić, że była to awaria lub kos­mici zrobili to dla niepoznaki. Zawsze można sugerować nieprawdopodobne rozwiązania, na które nie ma żadnych dowodów, tylko po to, by obstawać przy swoim”.

Takie wytłumaczenie brzmi rozsądnie, niemniej pewna wątpliwość pozostaje. Bo co, jeśli rzeczywiście była to awaria i we wnętrzu przelatującego Oumuamua obijał się o pulpity sterownicze przerażony kosmita, na próżno próbując chwycić lewitującą książkę kodów, by wysłać zrozumiały dla Ziemian sygnał SOS?

Pozostaje mieć nadzieję, że była to jednak misja bezzałogowa.

Przeboska cząstka

3 października w wieku 96 lat zmarł Leon Lederman, wybitny fizyk doświadczalny, noblista. Nagrodę Nobla otrzymał za odkrycie neutrina mionowego, jednak sławę zyskał, nie do końca zasłużenie, jako autor wyrażenia „boska cząstka” na określenie bozonu Higgsa. Boska cząstka (God Particle) to tytuł pierwszej książki Ledermana. Naukowiec planował ją nazwać „Przeklęta cząstka” (Goddamn Particle), jednak redaktor z nowojorskiego „Dell Publishing” uznał ten tytuł za zbyt wulgarny i zaproponował wykreślenie z niego kilku literek.

Książka ukazała się w 1993 r. Dziewięć lat później naukowcy z CERN znaleźli boską cząstkę. A niewiele brakowało, żeby znaleźli cząstkę przeklętą! Dlatego wspominając Leona Ledermana, pamiętajmy także o czujnym anonimowym redaktorze z wydawnictwa „Dell Publishing”.

Kordylewski miał rację

Czytelnicy odwiedzający 1 listopada Cmentarz Rakowicki w Krakowie mogli słyszeć unoszący się nad nekropolią wesoły chichot i okrzyk: „A nie mówiłem?!”. Łatwo wyjaśnić pochodzenie tych odgłosów. Otóż poprzedniego dnia węgierscy naukowcy ogłosili, że udało im się potwierdzić hipotezę o istnieniu Księżyców Kordylewskiego, dwóch gęstych pyłowych chmur krążących wokół Ziemi. Odkrył je w 1961 r. znakomity polski astronom Kazimierz Kordylewski, ale aż do teraz trwały dyskusje, czy nie było to złudzenie optyczne. Po 57 latach ustalono, że Kordylewski miał rację. Jego duch miał więc prawo dać upust swojej radości.

rys. Marek Raczkowski