Занимательно об астрономии
Шрифт:
Алголь поистине «урожайная» звезда. Точные фотометрические наблюдения показали, что у нее есть слабо светящийся спутник, время от времени затмевающий основную звезду. Это позволило двинуть астрономический прогресс и в области двойных систем.
8. Дыхание цефеид
Еще более удивительными оказались другие «подмигивающие» звезды, типичным представителем которых является Дельта созвездия Цефея. Эти гиганты периодически меняли свой блеск. Только разгорались они почему-то быстро, а затухали медленно. При этом менялся даже спектральный класс звезды. Так, Дельта Цефея, разгоревшись, сияла, как звезда, принадлежащая к
Может быть, причиной колебаний яркости служит тоже темный спутник? Такую идею выдвинул в свое время А. А. Белопольский. Однако профессор Московского университета физик Николай Алексеевич Умов предложил другую гипотезу — считать цефеиды (так называли звезды типа Дельты Цефея) пульсирующими звездами. Умов заложил основы и для математической разработки своей гипотезы. И сейчас теория пульсаций для цефеид общепринята. Современная наука представляет себе их в виде гигантских пульсирующих газовых шаров, которые, сжимаясь, разогреваются и увеличивают свой блеск. Зато потом, когда наступает период расширения, температура звезды падает и, несмотря на увеличение объема, блеск ее ослабевает.
Цефеиды поделились с людьми множеством откровений. В 1912 году мисс Ливитт, наблюдая цефеиды в Малом Магеллановом облаке, установила, что чем больше блеск цефеиды, тем медленнее она пульсирует. Эта закономерность позволила определить относительные расстояния цефеид от Солнца. Правда, относительные величины мало кого устраивают. Людям подавай абсолютные: в световых годах, в парсеках… Но для этого надо знать хотя бы одно расстояние точно. Хоть до какой-нибудь единственной цефеиды. Американский астроном Шепли проделал эту работу. И мигающие гиганты стали служить верстовыми столбами вселенной.
Тридцать лет ни один астроном не позволял себе сомневаться в справедливости результатов Шепли. И вдруг в конце сороковых годов нашего столетия обнаружилось, что в действительности цефеиды ярче, чем это получалось по графику Шепли. Пришлось вносить коррективы, после которых вместо «верстовых столбов» на небе появились «столбы километровые».
Однако ошибки, допускаемые астрономами, не только не унижают их, а, наоборот, паче всего говорят о славе и беспримерности научного подвига. Ибо только тот, кто ничего не делает, гарантирован от ошибок.
9. Тайны мирид
Не все звезды меняют свой блеск равномерно. Вот, например, Мира в созвездии Кита. Ее имя не зря переводится как «Удивительная» или «Дивная». Мира вспыхивает, совершенно не заботясь о том, чтобы посмотреть при этом на часовую стрелку или календарь. Один раз в наш земной год она сияет полным блеском. Но сказать заранее, когда этот момент наступит, невозможно.
Вслед за Мирой астрономы отыскали еще массу неправильных переменных звезд, назвав их миридами. Жаль только, что назвать еще не значит изучить! Академик Г. А. Шайн, много занимавшийся процессами в долгопериодических переменных звездах, высказал мнение, что причиной изменения блеска является также пульсация, которая сопровождается извержением горячих газов из недр звезды в более холодные слои ее атмосферы.
О многом можно гадать, пока нет строгой математической теории, описывающей наблюдаемое явление. Тайны мирид ждут своей разгадки.
10. Новые времена — новые песни
Астрономы — несчастные люди. Таково твердое мнение физиков, занимающихся экспериментами. Впрочем… Астрономы — счастливые люди. Таково мнение тех же физиков, когда их собственный физический эксперимент «не идет». В чем же особенность работы астрономов?
Пожалуй, ни один мало-мальски уважающий себя
Впрочем, сначала давайте договоримся, что подразумевать под словом «эксперимент». Научно поставленный опыт? Но что значит «научно поставленный»? То, что исследуемое явление многократно наблюдается в различных точно учитываемых условиях. При этом результат эксперимента считается надежным лишь в том случае, если при повторении опыта он один и тот же. У вас нет возражений против такой формулировки? Тогда вернемся к астрономии.
До тех пор пока звездное население не было хотя бы примерно разложено по полочкам, пронумеровано и приведено в систему, говорить о каких-то качественных исследованиях смысла не имело. Астрономия, честно, была наблюдательной наукой, накапливающей факты и удивления.
«Ах, как интересно!» — позволительно было восклицать человеку, проводящему ночи за окуляром телескопа. «А вот еще. Подумайте, какая неожиданность!..» — говорил он, отыскав среди звезд очередную новинку. Звезд много. И была реальная опасность, что сюрпризы никогда не кончатся. Однако начиная с XX века отношение к сюрпризам стало иное. Каждая звезда должна не столько пополнять реестр удивительного, сколько приближать людей к познанию истины. Подтверждать или отрицать теоретические построения, гипотезы.
«Король умер, да здравствует король!» — так звучал некогда откровенный лозунг фарисеев-роялистов. XX век позволяет поставить вместо имени короля Наблюдательнуюастрономию. Классификация и новые методы наблюдения породили «нового короля» — астрономию Экспериментальную. Ну не совсем пусть основанную на опыте, — скажем осторожности ради: квазиэкспериментальную.
Классификация поместила множество звезд примерно одного типа в существенно различные условия. Значит, выбрав определенную последовательность и наблюдая звезды друг за другом, мы тем самым как бы экспериментируем с одной звездой; ставим квазиэксперимент. Вот тут-то и понадобились новые методы исследования, чтобы приблизить результаты наблюдений к точности лабораторных экспериментов. Одним из них явилась фотография. Она сразу повысила точность астрономических наблюдений на целый порядок, то есть в 10 раз.
Фактически фотография вывела астрономию из разряда науки-искусства в разряд строгой науки. И как парадоксально звучит, что роль одного из «отцов» астрофотографии, положившего серьезный предел участию любителей в астрономическом прогрессе, сыграл человек, не имевший не только специального, но даже никакого систематического образования! Его имя — Эдвард Эмерсон Барнард.
Родился он в небольшом американском городке Нашвилле штата Теннесси в 1857 году. Семейство Барнардов вполне могло бы возглавить современное движение против бедности. Они пребывали в такой нужде, что девятилетний Эдвард, походив два месяца в школу, вынужден был поступить осветителем в ателье местного фотографа. На заре жизни этой непризнанной до сего дня музы обязанности осветителя были не сложными: следить за Солнцем, направляя на него большую камеру увеличителя. Ведь Солнце тогда было единственным источником света в ателье.