Майкл Шермер - Тайны мозга. Почему мы во все верим

В 1915 году к усердному измерению скорости вращения туманностей приступил голландский астроном Адриан ван Маанен с помощью шестидесятидюймового телескопа Хейла в Маунт-Уилсон. С помощью стереоскопического видоискателя с чередованием двух идентичных фотопластинок, отснятых в разное время, ван Маанен сравнивал снимки спиральной туманности, сделанные в 1899, 1908 и 1914 годах, со своими недавними фотографиями. Изучая изображения на предмет каких-либо перемещений или связанных с вращением изменений, ван Маанен решил, что заметил движение М101, или галактики «Вертушка», которая предположительно делала один полный оборот каждые 85 тысяч лет. Если М101 действительно остров вселенной на огромном расстоянии, это означало бы, что звезды на краю туманности вращаются быстрее скорости света, а Эйнштейн незадолго до того доказал, что это невозможно. Следовательно, М101, а значит, и другие спиральные галактики находятся поблизости, в пределах Млечного Пути, размеры которого Шепли определил как равные 300 тысячам световых лет в поперечнике. Шепли писал ван Маанену: «Поздравляю с результатами по туманностям! Вдвоем мы, по-видимому, помешаем развитию гипотезы островов вселенной: вы – привнося спирали, а я – раздвигая галактику». [375]

Поскольку теории вступили в противоречие, проблему представляли данные, в которых усомнился Гебер Кертис в Ликской обсерватории. Он попытался сам измерить вращение туманности, но не смог. Там, где ван Маанен якобы видел периоды обращения, составляющие 160 тысяч лет для М33, 45 тысяч лет для М51 и 58 тысяч лет для М81, Кертис вообще не замечал движения. Как такое возможно? Туманность либо вращается, либо нет, верно? В этом и заключается проблема паттерничности, именно так разум восполняет недостаток деталей, когда данные не говорят сами за себя, что вообще случается редко. Измерение вращения туманности оказалось невероятно утомительной работой, в которой погрешность могла легко превзойти сами величины движения, что приводило к совершенно ошибочным результатам. Это все равно что предположить, будто скорость автомобиля равна 60 километрам в час плюс-минус 60 километров в час. По-видимому, именно это и произошло: чем больше улучшалось качество измерений, тем менее заметным становилось движение туманности… пока не исчезло совсем.

На сцене появляется Эдвин Хаббл, один из самых значительных персонажей в длительной и богатой событиями истории астрономии, культивировавший истинно британский аристократизм, хотя и был родом из Миссури. Хаббл прибыл в Маунт-Уилсон вскоре после того, как в эксплуатацию был введен великолепный новый стодюймовый телескоп Хукера (рис. 20), способный различить свечу с расстояния восемь тысяч километров. Значительный интеллект и амбиции Хаббла дали достижениям техники возможность раз и навсегда положить конец великому спору между сторонниками небулярной гипотезы и теории островов вселенной.

Рис. 20. Стодюймовый телескоп в Маунт-Уилсон, разрешивший загадку туманностей

Стодюймовый телескоп Хукера в Маунт-Уилсон, среди гор Сан-Габриэль в Южной Калифорнии, где Эдвин Хаббл раз и навсегда доказал, что загадочные туманности – вовсе не маленькие газообразные объекты в галактике Млечный Путь, а «острова вселенной», то есть галактики, похожие по строению на нашу, но находящиеся очень далеко от нее. Фото автора .

1923 год стал для Хаббла годом чудес, и начался он с нескольких месяцев классификации и занесения в каталог знакомых туманностей и продолжился обнаружением 15 переменных звезд в NGC 6822, из которых 11 были переменными цефеидами. Хаббл пользовался новыми «стандартными свечами» для вычисления расстояния до туманности, составляющего 700 тысяч световых лет и значительно превосходящего даже «большую галактику» Шепли с ее 300 тысячами световых лет в поперечнике. 4 октября Хаббл сфотографировал ряд туманностей, в том числе Андромеду. На следующий день, во время подробного лабораторного анализа фотопластинок, ему показалось, что он заметил новую звезду, а может, и все три. Заинтересовавшись, он сфотографировал Андромеду еще раз на следующую ночь и подтвердил: «Предположительно новая». Тогда Хаббл обратился к архивам, чтобы сравнить эту фотопластинку с отснятыми ранее, и на новой пластинке нацарапал букву N – «новая звезда» – возле трех светящихся точек. Трижды перепроверяя результаты, Хаббл выяснил, что одна из этих точек не новая: в действительности это была переменная звезда – не что иное как цефеида! Хаббл записал в журнале наблюдений стодюймового телескопа: «На этой пластинке (Н335Н) были обнаружены три звезды, две из которых – новые, а одна оказалась переменной, позднее идентифицированной как цефеида, первая из обнаруженных в М31». [376]На самой фотопластинке Хаббл зачеркнул N и нацарапал «VAR!» (от англ . variable – переменная звезда). Там же указана дата – 6 октября 1923 года (рис. 21). В этот день вселенная преобразилась.

На самой фотопластинке Хаббл зачеркнул N и нацарапал «VAR!». Там же указана дата – 6 октября 1923 года В этот день вселенная преобразилась.

На протяжении нескольких последующих месяцев Хаббл возвращался к Туманности Андромеды и строил кривую блеска для своей цефеиды, которая менялась с периодичностью 31,415 суток. По этим данным Хаббл вычислил, что найденная звезда в семь тысяч раз ярче нашего Солнца. Но на фотопластинке (рис. 21) после долгих часов экспозиции она была едва заметна, и это могло означать лишь одно: Андромеда находится очень, очень далеко. Хаббл писал Шепли, в то время находящемуся в Гарварде: «Вам будет небезынтересно узнать, что я нашел переменную цефеиду в Туманности Андромеды (М31). Я наблюдал за этой туманностью в нынешнем сезоне так пристально, как только позволяла погода, и за последние пять месяцев поймал девять новых и две переменные звезды». [377]Пользуясь тем же методом, который Шепли применил при оценке шаровых звездных скоплений и размеров Млечного Пути, Хаббл подсчитал, что Туманность Андромеды находится на расстоянии не менее миллиона световых лет от нас. Если так, это должно было означать, что Андромеда – остров вселенной.

Рис. 21. Фотография, преобразившая вселенную

Сделанный Эдвином Хабблом снимок Андромеды, на котором он обнаружил переменную звезду цефеиду, пригодную для определения расстояний, и смог подсчитать, что эта туманность находится слишком далеко за пределами Млечного Пути, следовательно, является «островом вселенной». Снимок любезно предоставлен обсерваторией Маунт-Уилсон.