Млечный Путь № 3 2021

На рубеже XIX и ХХ веков американский астроном Джон Шейнер получил спектр туманности Андромеды, и он оказался очень похож на спектр Солнца. Учёный сделал правильный вывод: поскольку спектр М 31 подобен солнечному, то эта туманность - колоссальное звёздное скопление, состоящее из таких же звёзд, как Солнце. Идея ясная, казалось бы, против неё нечего возразить. Тем более, что год спустя голландский ученый Корнелий Истон исследовал распределение звёзд в Млечном Пути и пришёл к выводу, что наша Галактика имеет форму спирали, причём Солнце находится не в центре, а где-то на окраине. Иными словами, Солнце - рядовая звезда Млечного Пути. Оба утверждения - Шейнера и Истона - оказались правильными!

Вот две правильные идеи, основанные на истолковании реально наблюдаемых явлений.

Но... Несколько лет спустя американский астроном Весто Слайфер исследовал спектры газо-пылевых туманностей, расположенных в звёздном скоплении Плеяды. Это небольшое скопление довольно ярких звёзд, прекрасно видимых невооруженным глазом, находится, без сомнения, в нашей Галактике. А туманности, которые наблюдал Слайфер, физически связаны со скоплением и, значит, никак не могут быть "островными Вселенными". Так вот, в 1913 году Слайфер обнаружил, что спектры этих туманностей тоже чрезвычайно похожи на спектр Солнца! Естественно, он заключил, что, поскольку туманность в Плеядах по спектру подобна солнечному, то и другие туманности, в том числе М 31 и все туманные спирали, могут, как и в Плеядах, состоять из центральных звёзд, окруженных так называемым клочковатым веществом. А светятся эти туманности, потому что отражают свет звёзд.

Наблюдения Шейнера и Слайфера были одинаковыми, а выводы они сделали противоположные! И получилось так только из-за того, что двум разным, но одинаково выглядевшим явлениям была приписана одна и та же причина.

Иногда решение фундаментальных мировоззренческих проблем зависит от частной задачи, которая на определенном этапе развития науки становится "краеугольным камнем". Так, Иоганн Кеплер сформулировал свои знаменитые законы из-за того, что реальное положение планеты Марс на небе отличалось на восемь угловых минут от вычисленного по системе Птолемея. Всего лишь восемь угловых минут, не так уж много, но расхождение всё-таки нужно было объяснить. Не будь этого расхождения, Кеплер, возможно, не стал бы заниматься изучением планетных орбит. Другой великий учёный Николай Коперник передвинул Солнце в центр мироздания, потому что за тысячу лет накопились ошибки в предвычисленных расположениях не только Марса, но и других планет. А решение фундаментальной проблемы единственности нашей Галактики во Вселенной неожиданно затормозилось, поскольку не было известно расстояние до туманности Андромеды...

Может показаться, что факт вспышки новой звезды в М 31 даёт возможность оценить расстояние до этого объекта. Даёт, если считать, что обычные новые и S Андромеды - явления одного типа. S Андромеды была на три звёздные величины, то есть в 12 раз, слабее новой, вспыхнувшей в созвездии Персея в 1901 году. Допустим, что в максимуме обе звезды были на самом деле одинаково яркими, просто находились на разном расстоянии от Солнца. Тогда туманность Андромеды должна находиться в 3,5 раза дальше от Солнца, чем новая Персея. Ведь если один объект слабее другого такого же в 12 раз, то он находится на расстоянии примерно в 3,5 раза больше.

В 1911 году американский физик Ф. Бери рассчитал, что расстояние до М 31 - пять тысяч световых лет или около 1600 парсек. Это означало, что туманность Андромеды расположена внутри Млечного Пути. Но ведь на самом деле нужно было рассуждать наоборот! Сначала определить расстояние до М 31 каким-нибудь независимым способом, затем (уже зная расстояние) вычислить светимость S Андромеды и лишь после этого сравнивать её с другими новыми звёздами.

Нужны были дополнительные наблюдения, и они появились в 1917 году, когда американский астроном Джордж Ричи, работая в обсерватории Маунт Вильсон в Лос-Анджелисе, случайно (помните, я говорил о случайности многих астрономических открытий) обнаружил новую звезду в другой спиральной туманности - NGC 6946. Новая была очень слабенькой, в максимуме достигала всего 15-й звёздной величины. Её и видно-то было только в крупный телескоп. Но главная характеристика - ход изменения блеска - была подобна изменению блеска обычных новых звёзд. Раньше никому не приходило в голову, что новые звёзды могут быть такими слабыми. Их трудно заметить, просматривая фотографии туманностей. Если так, то не исключено, что в туманностях были и другие аналогичные вспышки, оставшиеся незамеченными. Ричи начал изучать прежние фотографии спиральных туманностей, особенно Туманности Андромеды, и действительно нашёл две новые звезды, на которые раньше не обратил внимания. Эти очень слабые новые не шли ни в какое сравнение с S Андромеды. Поистине, она оказалась монстром в мире новых звёзд!