Айзек Азимов - Взрывающиеся солнца. Тайны сверхновых
Галлей предположил, что звезды вовсе не прикованы к своему месту, а бродят в огромных пространствах космоса как вздумается, подобно пчелиному рою. Звезды так далеки от нас, что расстояние, пройденное ими, ничтожно сравнительно с расстоянием до Земли, поэтому обнаружить их движение от ночи к ночи или от года к году было невозможно, пока телескопы не стали достаточно чувствительны для измерения чрезвычайно малых смещений. Если же положение звезд фиксировалось в течение столетий и даже поколений, то смещение их становилось заметным, особенно смещение ближайших звезд. Сириус, Процион и Арктур должны быть именно такими звездами, рассуждал Галлей, об этом говорит как их яркость, так и их очевидное «собственное движение».
По каковы же расстояния до них? На этот вопрос можно было бы ответить, если б удалось определить параллакс некоторых звезд. Близкая звезда должна менять свою позицию относительно более дальней по мере того, как Земля, совершая свой бег по орбите, переходит с одной стороны Солнца на противоположную (смещение, равное 300 млн. км). Однако кажущееся ответное движение даже ближайших звезд было столь ничтожным, что телескопы времен Галлея (и даже телескопы, служившие веком позже) были недостаточно чувствительны для его регистрации.
Только в 1838 г. немецкому астроному Фридриху Бесселю (1784–1846) удалось измерить крошечный параллакс звезды, называемой Лебедь 61, фактически пары звезд, обращающихся одна вокруг другой. Обе половины, даже наблюдаемые вместе, не слишком ярки, но эта звезда имеет необычно большое собственное движение — вот почему Бессель выбрал ее объектом для изучения. Оказалось, что звезда удалена от Земли на 106 триллионов километров. Свет проходит за год 9,46 триллиона километров, и это расстояние составляет «световой год», таким образом звезда Лебедь 61 находится от нас на расстоянии 11,2 светового года.
Примерно в то самое время, как Бессель совершал свой научный подвиг, шотландский астроном Томас Хендерсон (1798–1844) измерил расстояние до Альфы Центавра и нашел его равным 4,3 светового года. Альфа Центавра — две звезды, обращающиеся одна вокруг другой относительно третьей, находящейся от них поодаль, — это самая близкая из известных нам звезд.
Для измерения расстояний астрономы теперь все чаще используют парсек. Парсек равен 3,26 светового года, или 31 триллиону километров. Следовательно, Альфа Центавра находится от нас на расстоянии приблизительно 1,3 парсека, а Лебедь — на расстоянии 3,4 парсека.
Другими словами, звезды оказались точно такими, какими представлял их Николай Кузанский за четыре столетия до этого. Хотя и не бесконечные в своем числе, они существуют в огромных количествах. Звезды — это солнца, удаленные от Земли на колоссальные расстояния, щедро рассеянные в необъятных просторах космоса.
Теперь человеческое восприятие неба изменилось бесповоротно. От древней астрономии решительно ничего не осталось.
НОВЫЕ НАШИХ ДНЕЙ
В 1838 г. английский астроном Джон Гершель (1792–1871), изучая в Южной Африке звезды, расположенные у Южного полюса и невидимые с европейских широт, обратил внимание на яркую, первой величины, звезду в созвездии Карины, известную под названием «Эта Карины». (Ранее астрономы, бывавшие в Южном полушарии, наблюдали ее лишь как слабую звезду четвертой величины.)
Неужели Гершель столкнулся с новой? Казалось, так оно и было: с течением времени звезда медленно угасала. Но в 1843 г. она вдруг вспыхнула снова и в короткое время стала звездой первой величины, сравнявшись в яркости с самим Сириусом. Затем она постепенно померкла, угаснув до шестой звездной величины. Судя по всему, новой в полном смысле она не была и не осталась, скорее она являлась очень неправильной переменной какого-то необычного типа. Об этом мы еще поговорим.
Первую по-настоящему новую звезду, открытую после появления телескопа, увидел в 1848 г. в созвездии Змееносца английский астроном Джон Рассел Хайнд (1823–1895). Она помещалась в том же созвездии, что и Новая Кеплера, но располагалась совсем в другом его месте, так что не было никакого повода считать ее повторной вспышкой более ранней звезды. К тому же эта последняя новая (первая после кеплеровской) была не в пример ей звездой совсем неброской. Даже в период наибольшего блеска она не достигала и четвертой величины.
Три или четыре неяркие новые наблюдались в конце 80-х годов прошлого века. Одна из них, зажегшаяся в созвездии Возничего (и потому названная Новой Возничего), была открыта в 1891 г. шотландским пастором Т. Д. Андерсоном. Астроном-любитель Андерсон сделал одно из тех многочисленных открытий, которые стали достоянием астрономии благодаря наблюдениям простых дилетантов. Андерсон выследил Новую Возничего, несмотря на ее очень слабый свет звезды пятой величины. Чтобы распознать новую с такой низкой светимостью, пастор должен был помнить наизусть точное расположение чуть ли не каждой звезды в небе!
К началу XX в. прошло без малого триста лет, а в небе так и не появлялось ни одной новой, которая имела бы яркость звезды первой величины (не считая сомнительного случая Эты Карины).
Но в ночь на 21 февраля 1901 г., возвращаясь домой, Андерсон заметил вторую новую. (Она горела в созвездии Персея и потому была названа Новой Персея.) Пастор немедленно сообщил о своей находке в Гринвичскую обсерваторию, и профессиональные астрономы тут же направили на звезду свои телескопы. Каким-то чудом Андерсон захватил звезду, когда она еще только набирала свой блеск. Через два дня Новая Персея уже достигла максимума своего блеска (звездная величина 0,2) и яркости Веги. К описываемому времени астрономы уже вступили в эру фотографии, которая дала им огромные преимущества сравнительно с их предшественниками. Но была ли сфотографирована область неба, в которой сияла Новая Персея, до ее появления?
Оказывается, была. В Гарвардской обсерватории этот участок неба был сфотографирован буквально за два дня до того, как Андерсон сделал свое новое открытие. В том самом месте, где теперь сияла Новая Персея, гарвардские фотографии показывали очень тусклую звезду 13-й величины, т. е. звезду, имевшую 1/630 часть светимости, необходимой, чтоб стать заметной человеку с острым зрением. За четыре дня Новая Персея выросла на 13 величин, увеличив свой блеск в 160 000 раз. Почти сразу же, неравномерно тускнея, она начала угасать и через семь месяцев стала неразличимой для глаза. В дальнейшем она вновь вернулась к 13-й величине.
Прошло семь месяцев с тех пор, как загорелась Новая Персея, и фотография доказала, что может быть полезной и в другом отношении. Непосредственному взгляду, даже через телескоп, звезда казалась простой звездой. Стоило, однако, вместо глаза поместить в фокус телескопа фотографическую пленку и дать долгую выдержку, как аккумулированный свет выявил вокруг Новой Персея бледное облако светящегося тумана, которое постепенно, неделю за неделей, месяц за месяцем, вырастало в размерах. Это расширяющееся облако было распространением света, излученного звездой во время блестящей взрывной ее фазы, который теперь уходил от звезды со скоростью света во всех направлениях, освещая ее окрестности — облака тончайшей космической пыли и глаза. Еще в 1916 г., через 15 лет, можно было наблюдать вокруг звезды тусклый ореол бледно светящегося газа. Создавалось впечатление, что этот газ был выброшен из звезды во время ее вспышки и теперь расширяется во все стороны, хотя и со скоростью, гораздо меньшей, чем скорость света.
Было очевидно, что звезда пережила колоссальный взрыв, исторгнувший из глубин ее газы и породивший вспышку света, удалявшегося от нее подобно разбегающимся волнам. Увиденное было понятным, хотя астрономия в то время еще ничего не знала ни о процессах, происходивших в недрах звезды, ни о механизме, приведшем к ее извержению.
Но астрономы могли дать название этому явлению, и Новая Персея, таким образом, стала «вулканической», или «взрывной», переменной. Казалось бы, все новые в каком-то смысле «вулканические» переменные и это выразительное точное слово должно было бы заменить слово «новая». Однако от него не так просто было отделаться. «Новая» прочно вошла в обиход с того самого дня, как Браге впервые употребил это выражение, и, вероятно, так оно и останется. Ещё одну, более яркую новую заметили сразу несколько наблюдателей 8 июня 1918 г. в созвездии Орла. Уже в первый момент она сияла как звезда первой величины, а через два дня, когда достигла пика своего блеска, имела звездную величину — 1,1, т. е. почти сравнялась по яркости с Сириусом.
Новая Орла появилась в период первой мировой войны, и, конечно, явись она в предыдущие века, в ней увидели бы некое знамение. Однако многие увидели в ней знамение даже в XX в. Война приближалась к концу, и весной 1918 г. немцы предприняли отчаянное наступление во Франции, делая последнюю ставку на выигрыш. На карту были поставлены последние резервы, и немцы поначалу добились успеха, но этого, увы, было уже недостаточно. В начале июня немцы выпустили последние пары, в то время как Англия и Франция быстро усиливались возрастающими подкреплениями (из Америки). Было ясно, что с Германией все кончено. Действительно, через пять месяцев она сдалась. Союзные солдаты на фронте назвали Новую Орла «Звездой победы».
