Александр Шаров - Человек, открывший взрыв Вселенной. Жизнь и труд Эдвина Хаббла
Хьюмасон вспоминал: «Моя собственная первая встреча с Хабблом произошла, когда он только что начинал работать на Маунт Вилсон. В ту ночь я получил яркое впечатление о человеке и сохранил его на годы. Гидируя стоя, он фотографировал в ньютоновском фокусе 60-дюймовика. Его высокая статная фигура и трубка в зубах четко вырисовывались на небе. Свежий ветер трепал полы его теплой шинели и иногда срывал искры из трубки в темноту башни. По нашей маунтвилсоновской шкале изображения в ту ночь считались очень плохими, но когда после проявления своей пластинки в темной комнате Хаббл вернулся, он ликовал: «Я всегда смогу получить нужные мне фотографии на маунтвилсоновских инструментах». Уверенность и энтузиазм этой ночи были обычными для него при решении всех своих проблем. Он твердо знал, что хотел делать и как это выполнить».
Хейл в своем выборе не ошибся. На обсерватории появился энергичный и деятельный сотрудник. Хаббл наблюдает буквально на всех инструментах — на 60- и 100-дюймовом рефлекторах и на первых порах особенно много на 10-дюймовом астрографе. Отчеты обсерватории пестрят упоминаниями о полученных им сотнях негативов часто с экспозициями по 4—5 часов. А одну область в Змееносце он снимает даже девятнадцать часов, экспонируя пластинку три ночи подряд. Правда, много лет спустя Остерброк заметил, что «Хаббл, как показывают его старые маунтвилсоновские пластинки, технически был довольно плохим наблюдателем, но он обладал огромной энергией и творческой проницательностью». Хорошие негативы — это и искусство наблюдений, которым владеет далеко не каждый, и выбор ночей, когда изображения звезд не размыты, а выглядят четкими точками. Трудно сказать, чего, по словам Остерброка, не хватало Хабблу — умения ли наблюдать или решимости бросать работу при плохом состоянии атмосферы. Может быть, именно второго, а тогда, естественно, среди множества пластинок замечательных окажется не так уж много, ведь Маунт Вилсон никогда не славилась особенным спокойствием атмосферы.
Хаббл поставил своей первой целью изучить светлые и темные туманности вдоль Млечного Пути. Много лет спустя Мейол писал: «Его познания отдельных туманностей были энциклопедичны. Сто с лишним объектов Мессье были известны ему, как азбука. Он знал буквально сотни объектов NGC [Нового общего каталога] с такими подробностями, что помнил их структуру, принадлежность к парам, кратным системам или скоплениям... Млечный Путь с его сложной структурой ярких и темных областей, звездными скоплениями, планетарными туманностями, туманными звездами он знал так же основательно, как лоцман, по бакенам прокладывающий путь через запутанную систему протоков и мелководья. Однажды, когда на Маунт Вилсон новичок из Беркли безуспешно пытался навести 60-дюймовик на объект, Хаббл вошел в башню, оценил боевую обстановку, с пола взглянул вдоль трубы и скомандовал: «К склонению плюс пять градусов!»
На 10-дюймовый астрограф он прикрепляет несколько малых широкоугольных светосильных камер, чтобы снимать обширные области неба. На снимках обрисовываются крупные детали Млечного Пути. Несколько больших темных туманностей удается обнаружить вдалеке от средней линии Млечного Пути, а одну такую туманность Хаббл и Дункан нашли даже в 37° от нее. Казалось бы, все это достойно подробного описания, но почему-то ничего Хаббл не опубликовал.
Впрочем, так было не раз. Хаббл регулярно фотографирует на больших рефлекторах переменную туманность в Единороге, за которой начал следить еще на Йерксской обсерватории, включает в программу другие объекты. Некоторые из них на протяжении трех лет явно меняются, другие остаются постоянными. И опять — никакой, даже маленькой заметки. В одном из отчетов обсерватории, обычно точных и достоверных, говорится, что Хаббл нашел три новых шаровых скопления. Но какие — так и осталось неизвестно. В современных каталогах скоплений их нет.
Первая работа Хаббла после возвращения из армии — коротенькое сообщение о группе слабых туманностей под единым номером NGC 1499, разбросанных в Персее на площади в несколько лунных дисков. По снимкам с объективной призмой Хаббл обнаружил в их спектрах эмиссионные линии водорода, гелия и кислорода. По таким же снимкам он убеждается, что известная ранее маленькая туманность 1С 2003 является планетарной. В ее спектре особенно яркими оказались характерные линии небулия — предполагаемого нового элемента, понять природу которого удалось нескоро.
Обзор неба с объективной призмой приносит и новые открытия. Хаббл обнаруживает двенадцать планетарных туманностей. Половина из них уже отмечалась другими наблюдателями, но он устанавливает их истинную природу. Особенно интересными были шесть слабых туманностей малых размеров, в которых даже с крупными инструментами рассмотреть центральные звезды не удавалось. Сейчас такие компактные объекты считаются планетарными туманностями на самых ранних этапах их образования. Хьюмасон также открывает две маленькие туманности, а Хаббл разглядывает их в фокусе 60-дюймового рефлектора. По-видимому, это был первый случай, когда два выдающихся наблюдателя объединили свои усилия.
На снимках с объективной призмой Хаббл находит не только галактические эмиссионные туманности. Он отмечает широкие и яркие линии и у нескольких объектов, много лет спустя названных по имени их исследователя сейфертовскими галактиками. Эмиссии в спектре одной из них, галактики NGC 4151, Хаббл обнаружил вероятно впервые.
В мае 1922 г. Хаббл сдает в «Астрофизикл джорнэл» замечательную работу «Общее исследование диффузных галактических туманностей». До сих пор она не утратила своего значения, развитие науки не поколебало, а только утвердило то, о чем много лет назад писал Хаббл.
Прежде всего он четко разделил все туманности на два типа: галактические, связанные с полосой Млечного Пути, и негалактические, находящиеся в высоких широтах и избегающие плоскости нашей звездной системы. Тогда еще твердо не знали, что вторые — это внегалактические объекты, другие подобные нашей звездные системы, но удаленные на огромные расстояния. К их изучению Хаббл приступил позже.
Галактические туманности существуют двух видов: планетарные и не имеющие столь правильной и четкой формы диффузные. В свою очередь диффузные туманности могут быть либо светлыми, напоминающими порой изящную сетку легких облаков, либо темными, как бы пустотами на фоне звездного неба. Мореплаватели южных морей давно заметили один из таких темных участков в ярком Млечном Пути — «Угольный мешок». Хаббл впервые установил, что светлые диффузные туманности группируются как к Млечному Пути, так и к большому кругу, наклоненному к нему под углом примерно в 20°, Вдоль этого же круга, уже известного с 1879 г. «Пояса Гулда», располагались и яркие голубые звезды. Такую же тенденцию имели и рассмотренные Хабблом темные туманности.
