Человек, открывший взрыв Вселенной. Жизнь и труд Эдвина Хаббла

Новиков Игорь Дмитриевич

В работах по собственным движениям лучший судья — время: чем больше лет проходит между сравниваемыми пластинками, тем точнее будут результаты. В 1935 г. Хаббл сдержал слово, данное Ресселу, представив окончательные доказательства ложности выводов ван Маанена.

По прошествии многих лет все кажется менее драматичным, чем было в действительности. Некий ученый сделал ошибочную работу, другой высказал критические замечания, с которыми первый согласился, и вот перед беспристрастным объективом истории они оба застыли в крепком рукопожатии, с любезными улыбками. Но так гладко бывает далеко не всегда. Опираясь на большой документальный материал — письма, записки разных лиц, канадский историк науки Хезерингтон подробно рассказал, как на самом деле складывались отношения между Хабблом и ван Мааненом.

Ознакомившись с измерениями своего коллеги

по обсерватории Никольсона, повторившего по требованию ван Маанена его работу, Хаббл понял, что «результаты находятся в пределах погрешностей и сами по себе на вращение с определенностью не указывают». Одиннадцатого марта 1925 г. он написал Шепли, что ван Маанен принял критику в штыки, «в своей необузданной манере». В 1968 г. миссис Хаббл в письме к английскому историку астрономии Хоскину вспоминала: «Ван Маанен отказался обсуждать существо дела или пересматривать свою работу. Эдвин на некоторое время решил не обращать внимание на противоречия и свои исследования продолжать. Через многие годы его друг рассказал мне, что он [Хаббл] признался: «Меня просили предоставить ему [ван Маанену] время, я дал ему десять лет». Хаббл верил в свою правоту, но выступить против ван Маанена — это значило сразу же подвергнуть его всеобщему посрамлению, а может быть, поставить под удар и свою репутацию, тем более, что сам Хаббл работал на Маунт Вилсон еще только четыре года, а за плечами ван Маанена был уже втрое больший срок. И Хаббл молчал.

Время шло, а результаты ван Маанена оставались вне серьезной критики и появлялись даже сообщения об открытии вращения и других туманностей. В Королевском астрономическом обществе Великобритании поговаривали, что выводы Хаббла можно-де принять, если бы не было ванмааненовских. Вот тогда Хаббл решил сделать новые измерения по новому материалу и, по-видимому, наконец-то открыто заявил о своем намерении. Руководители обсерватории встревожились: как бы научная полемика не превратилась в недостойную перебранку. Сирс, ведавший маунтвилсоновскими публикациями, в январе 1935 г. написал отсутствовавшему тогда Хейлу: «Для двух человек в одном и том же учреждении [т. е. для Хаббла и ван Маанена] есть возможность личных контактов и прямого обсуждения результатов друг друга я, следовательно, устранения различий во мнениях в частном порядке. Мне представляется, что само учреждение обязано проследить, чтобы все согласования по возможности были сделаны. Если же согласия достигнуть нельзя, институту, может быть, следует определить, какой из результатов представлять публике. Однако в таком случае должна сохраняться возможность для выражения частного мнения, но любое такое выражение должно касаться только научных аспектов рассматриваемого вопроса. Я думаю, учреждение вправе настаивать на такой процедуре. Но в некоторых случаях, может быть, разумнее отказаться от формального права и сказать неудовлетворенному лицу: „Печатайте, что хотите, но где-нибудь в ином месте"». Одним словом, как писал Хезерингтон, «маунтвилсоновская бюрократия не желала публичного диспута между своими двумя сочленами». Администрацию обсерватории понять было легко — до этого ван Манена она всячески поддерживала.

Хаббл нашел способ, чтобы новое исследование вращения галактики сделать максимально корректным и объективным. В измерениях участвовали он сам и привлеченные им Никольсон и Бааде, а результаты анализировал еще и Сирс. Всего они изучили четыре галактики - М 33, М51, М81 и М 101. Судя по данным ван Маанена, можно было ожидать, что смещения на пластинках, снятых через два десятка лет, достигнут 15— 20 микронов. Но они оказались всего лишь порядка одного микрона, т. е. лежали в пределах измерительных погрешностей. Однако ван Маанен вновь провел измерение М 33 и М 74 по пластинкам с разностью эпох в 9 лет и опять у него получалось, что эффект вращения превышает ошибки. В краткой заметке в «Астрофизикл джорнэл», напечатанной на следующей же странице после хаббловской, ван Маанен попытался представить все это как частичное подтверждение своих прежних выводов. Но и он вынужден был признать, что «рассматривать движения следует с оговорками». В отчете же обсерватории на этот раз говорилось уже совершенно недвусмысленно: «Хотя аномалия ванмааненовских результатов остается необъясненной, новые исследования определенно разрешают одно из сильнейших противоречий в области изучения туманностей».

Еще в 1920 г. сторонник теории островной Вселенной Кертис предупреждал: «Если в ближайшую четверть столетия научными

исследованиями надежно будет установлено, что движение или вращение спиральных туманностей в среднем составляет в год 0,01" или больше, от теории островных вселенных безусловно придется отказаться».

Проблема решилась раньше — пришлось отказаться от результатов ван Маанена, теория же островных вселенных стала краеугольным камнем наших представлений об окружающем мире.

Исследование туманностей Андромеды и Треугольника продолжалось, накопился богатый наблюдательный материал, чтобы подвести итоги.

В 1926 и 1929 гг. Хаббл публикует два фундаментальных исследования. Они назывались почти одинаково — «Спиральная туманность как звездная система» — и отличались лишь тем, что после этих слов следовало: в первом случае — «Мессье 33» (туманность Треугольника), а во втором— «Мессье 31» (туманность Андромеды). Это были крупные работы, по нескольку десятков страниц, где Хаббл изложил все полученные им результаты.

Он убедительно показал, что так называемые «туманные» звезды в М 33 это самые обычные звезды. Среди них удалось найти переменные и к уже известным трем добавить еще сорок две. Тридцать пять переменных оказались типичными цефеидами, блеск которых менялся с периодами от 13 до 70 дней. Хабблу посчастливилось отметить вспышки двух новых звезд. Ярчайшие постоянные звезды относились к голубым или белым и их функция светимости, распределение объектов по блеску, была такой же, как и функция светимости подобных звезд в нашей Галактике, в окрестностях Солнца. В спиральных рукавах обнаружились и светлые диффузные туманности, а связь между их размерами ж блеском возбуждающих их звезд не отличалась от галактической. Значит, и там были высокотемпературные звезды классов О и В. Используя последние данные о зависимости период—светимость для цефеид, Хаббл оценил расстояние туманности Треугольника в 263 000 парсеков, тогда ее диаметр составлял 4600 парсеков.

Такой же, но еще большей звездной системой с диаметром 64 000 парсеков, оказалась и туманность Андромеды, удаленная от нас, согласно Хабблу, на 275 000 парсеков.

Исследование туманности Андромеды опиралось на огромный материал — 350 негативов, снятых на 60- и 100-дюймовых маунтвилсоновских рефлекторах. За пять прошедших лет две трети снимков получил сам Хаббл. Туманность Андромеды в своих внешних частях разложилась на множество звезд. Лишь центральная часть все еще представлялась диффузной и только через два десятилетия, уже не Хабблу, а Бааде довелось окончательно установить ее звездную природу. Среди звездного населения Хаббл нашел такие же объекты, как и в Галактике и в туманности Треугольника. Из пятидесяти обнаруженных переменных сорок относились к цефеидам с периодами от 10 до 48 дней. Только, у одной блеск колебался почти с полугодовой периодичностью. Теперь в результате поисков Хаббла новых звезд в туманности Андромеды (вместе с замечательной сверхновой 1885 г.) насчитывалось уже 85. Новые звезды группировались к центру туманности Андромеды, и ежегодно их появлялось около 30. В максимуме блеска они становились такими же яркими, как и ярчайшие постоянные звезды. Расстояние туманности Андромеды, определенное по цефеидам, позволило оценить их истинную светимость.

Весной 1928 г. Хаббл отправился в Англию. В последний раз он был там четыре года назад и рассказывал британским коллегам о классификации галактик. Девятого марта Хаббл побывал на заседании Английского королевского астрономического общества, увиделся с Эддингтоном, Смартом, Джинсом и другими. Хаббла встретили тепло. Президент доктор Фил липе сказал: «В этот вечер среди нас находится выдающийся астроном из обсерватории Маунт Вилсон доктор Хаббл. Мы с большим вниманием следим за интересными работами, которые он выполнил относительно далеких туманностей. Я уверен, мы будем рады, если он обратится к нам с речью».

Полная работа Хаббла о туманности Андромеды еще не появилась (он сдал в печать ее в декабре) и всем хотелось узнать подробности. Хаббл решил рассказать только о новых звездах. Быть может, потому, что о новых на этом заседании должен был говорить англичанин Стреттон, а возможно, и потому, что год назад вместе с Дунканом они изучили расширение оболочки самой яркой галактической новой нашего столетия, вспыхнувшей в созвездии Орла в 1918 г. Зная угловое расширение оболочки и ее лучевую скорость, Хаббл и Дункан определили расстояние новой и ее абсолютную величину. Три года спустя, они вернулись к изучению звезды еще раз и опубликовали еще одну статью.