Александр Шаров - Человек, открывший взрыв Вселенной. Жизнь и труд Эдвина Хаббла

• Название: Человек, открывший взрыв Вселенной. Жизнь и труд Эдвина Хаббла
• Автор: Александр Шаров
• Издательство: Наука
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 1989
• ISBN: 5-02-014076-7

Описание жизни и деятельности великого ученого нашего столетия  Эдвина-Пауэла Хаббла (1889—1953), автора замечательных открытий, определивших лицо современной астрономии. Его исследования утвердили концепцию островной Вселенной, состоящей из звездных систем-галактик, подобных Галактике, в которой мы живем. Главным достижением Хаббла явилось открытие закона красного смещения линий в спектрах далеких галактик, свидетельствующего о расширении Вселенной. Рассказывается также об исследованиях, продолживших дело Хаббла: о теории горячей Вселенной, о физике процессов в расширяющейся Вселенной, открытии реликтового излучения, о замыслах новых наблюдений для уточнения картины строения и эволюции Вселенной.

При написании биографии ученого использовался ряд материалов, никогда ранее не публиковавшихся.

---

Двадцать четвертого февраля Шепли ответил Хабблу: «Баше письмо, рассказывающее об урожае из новых и пары переменных звезд в направлении туманности Дндромеды, наиболее любопытно из того, что я читал за долгое время... Вторая, более слабая переменная (цефеида) — в этом отношении чрезвычайно важный объект».

Хаббл обнаружил в спиральных рукавах и другие слабые переменные, но пока изучить их еще не успел. Обо всем этом подробно рассказывалось в годичном отчете обсерватории, но о самом важном — об оценке расстояния туманности Андромеды — не было сделано даже намека. Видно, Адамс, сменивший Хейла на посту директора, решил быть осторожным и пока подождать результатов изучения других звезд.

Наблюдательный сезон 1923—1924 гг. для Хаббла вообще был очень удачным. Он открыл 10 новых звезд и тем самым пополнил список этих объектов в туманности Андромеды сразу же до номера 32. Среди них некоторые были очень интересными. Так, одна новая оказалась крайне медленной и оставляла свой след на пластинках с октября 1921 г. в течение пяти с половиной лет. Никакой другой подобной ей новой в туманности мы не знаем до сих пор. А три были найдены на таких больших расстояниях от центра, где новых еще не встречалось.

Хаббл обладал счастливой способностью одновременно и интенсивно заниматься несколькими темами. В эти годы, не оставляя туманность Андромеды, он исследовал еще две звездные системы — NGG 6822 и туманность Треугольника М 33.

Первую в 1884 г. обнаружил американец Барнард, наблюдая на своем 5-дюймовом рефракторе. Это был слабый, с трудом различимый объект. Правда, на следующий год, при наблюдении с другим инструментом, объект показался Барнарду уже ярче, и он даже счел его переменной туманностью. По фотографиям, снятым в Гейдельберге в 1906—1907 гг., немецкий астроном Макс Вольф описывал объект как группу маленьких туманностей. Лишь в 1922 г. его природа стала яснее. Перрайн в Кордове сфотографировал этот достаточно южный объект на 30-дюймовом рефлекторе. Он очень напоминал Магеллановы Облака в миниатюре и состоял из звезд и нескольких диффузных туманностей. Такой же вид он имел и на негативах 100-дюймового телескопа, полученных Дунканом в июле 1921 г. Необычность объекта подметили и по снимкам 10-дюймовой камеры, и он был включен в программу для подробного исследования на крупных инструментах.

С июня до ноября в 1923 и 1924 гг. Хаббл получил около 40 негативов NGC 6822 и обнаружил там переменные звезды, среди которых, как и в туманности Андромеды, встречались цефеиды.

Несколько позже Хаббл обратил свое внимание еще на один интересный и крупный объект — туманность Треугольника М 33.

История ее исследований началась довольно давно. Двадцать пятого августа 1764 г. знаменитый ловец комет парижский астроном Шарль Мессье открывает новую туманность, которую заносит потом в свой каталог под номером 33. Туманность привлекала многих. С помощью своих огромных для того времени телескопов Вильям Гершель наблюдает ее неоднократно. Ему порой даже кажется, что туманность распадается на отдельные звезды. В середине прошлого века на телескопе с зеркалом в 6 футов (2 метра) — «Парсонстаунском левиафане» — лорд Росс визуально обнаруживает спиральную структуру в виде пяти отдельных рукавов. Неоднократно астрономы измеряют положение туманности и ее деталей относительно звезд, надеясь в будущем определить собственное движение,— ведь тогда ясных представлений о расстоянии подобных объектов еще не было.

Первые фотографии туманности были получены Исааком Робертсом в девяностых годах прошлого столетия. Снимок, воспроизведенный в его знаменитом «Атласе», ничем не отличается от современных. Вся туманность оказалась усыпанной слабыми и несколько размытыми звездами.

В дальнейшем центр исследования туманности Треугольника, как и туманности Андромеды, перемещается из Европы в Америку, где входят в строй крупные телескопы. В 1899 г. ее фотографирует Килер на Кросслеевском 36-дюймовом рефлекторе Ликской обсерватории, а десять лет спустя, на еще большем — 60-дюймовом инструменте на Маунт Вилсон прекрасные фотографии получает Ричи. На его снимках отлично видны звезды. Однако настоящими звездами он их не признает. «Все спирали, включая и М 33, содержат большое число нежных звездообразных конденсаций, которые я буду называть туманными звездами» — писал Ричи, насчитавший их в М 33 около двух с половиной тысяч. Явно под влиянием космогонических представлений того времени он продолжил: «Вероятно, это звезды в процессе их формирования».

Начиная с 1919 г. туманность Треугольника регулярно фотографируют на 100-дюймовом рефлекторе Дункан, Пиз и другие астрономы. В 1921 г., по-видимому, первым Лундмарк заговорил о том, что туманные звезды Ричи это самые обычные звезды. Более того, если ярчайшие из них имеют такую же абсолютную величину, как и их аналоги в Галактике, расстояние туманности Треугольника должно быть очень велико — до 300 000 парсеков.

В 1922 г. Дункан обнаружил, что три звезды в туманности изменяют свой блеск. Переменность одной из них независимо открыл Макс Вольф.

В августе 1924 г. Хаббл включил туманность в программу регулярных наблюдений и в тот же сезон получил около двух сотен негативов туманностей Андромеды, Треугольника и NGC 6822. В туманности Треугольника, как и двух других исследуемых им системах, Хаббл также обнаружил цефеиды.

Не только радость труда и успеха, но и чувство большого личного счастья захватило Хаббла в эти месяцы. В конце февраля 1924 г. он женился на Грейс Бэрк. По-видимому, Грейс и Эдвин впервые встретились в экспедиции по наблюдению солнечного затмения 10 сентября 1923 г., куда она приехала вместе со своим дядей, ликским астрономом Фредом Райтом. «Я думаю,—говорит Сендидж,— это было в Сан-Диего. Обсерватория Маунт Вилсон также проводила серию экспериментов, и они познакомились, как я полагаю, во время подготовки, когда люди с Маунт Вилсон и из Ликской обсерватории были вместе».

Молодая, красивая, живая кареглазая девушка, казавшаяся особенно хрупкой рядом со своим рослым будущим супругом, вероятно, понравилась Эдвину сразу же. Ему шел уже тридцать пятый год и жизнь складывалась так, что ярких увлечений у него, по-видимому, почти не было. «Единственный его серьезный интерес,— Рассказала сестра миссис Элен Лейн,— был к очень милой девушке, которую он встретил в Спрингфилде, Миссури, куда часто приезжал... Он и Элизабет по-настоящему любили друг друга..., но через некоторое время она поняла, что никогда не сможет заменить ему Марс, туманности и т. п. Я определенно думаю, что это было ударом для него, а других серьезных увлечений когда-либо до женитьбы мы не знаем».

Миссис Хаббл вспоминала, что впервые об Эдвине она услышала от дядюшки. Тот был заметно старше Эдвина и, вероятно, на правах человека с большим жизненными опытом как-то сказал о нем: «Он упорный работник и хочет познать Вселенную. Это показывает, насколько он еще молод». Этот рассказ известен только в передаче миссис Хаббл, и трудно сказать, какой точно смысл вкладывал Райт в слова о познании Вселенной. Но если говорить об общей картине мира — природе галактик, их распределении в пространстве и удивительных движениях, то все это стало известным именно благодаря Хабблу. И первые шаги вперед были сделаны им в самом начале своей счастливой семейной жизни.

Весть об открытиях Хаббла постепенно распространилась среди астрономов Америки. А широкая публика смогла впервые прочесть о них в небольшой, всего лишь в 30 строк, заметке" в газете «Нью-Йорк Тайме» от 23 ноября 1924 г. Обычно газета — плохой источник научной информации — газетные сообщения и сейчас грешат неточностями, а порой и просто фантастичны. Но на этот раз читателям повезло. Безвестный репортер исказил лишь фамилию Хаббла, а смысл сделанного им передал точно.

Заметка никогда с тех пор не перепечатывалась ни на английском языке, ни в переводах, и ее через несколько десятилетий стоит повторить, как первое сообщение о замечательном результате. Она называлась:

«Он открыл, что спиральные туманности — звездные системы. Доктор Хаббл подтверждает представление о том, что это «острова Вселенной», подобные нашей собственной». Далее говорилось: «Вашингтон, 22 ноября. Доктором Эдвином Хабблом из обсерватории Маунт Вилсон Института Карнеги с помощью мощных телескопов подтверждено представление о том, что спиральные туманности, видимые на небе как вихреобразные пятна, на самом деле далекие звездные системы.

Как сообщили, в Институт должностные лица обсерватории, количество спиральных туманностей очень велико и исчисляется сотнями тысяч. По своим видимым размерам они весьма разнообразны — от маленьких, почти звездных, до огромной туманности в Андромеде с поперечником около 3°, примерно вшестеро превышающим диаметр полной Луны.

В сообщении говорится: «Исследования доктора Хаббла были выполнены фотографически с помощью 60- и 100-дюймового рефлекторов обсерватории Маунт Вилсон. Чрезвычайная слабость исследуемых звезд делает необходимым использование огромных телескопов. Разрешающая сила этих инструментов позволяет разложить внешние части туманностей на множество звезд, которые можно изучать индивидуально и сравнивать с таковыми в нашей собственной системе.