Чтение онлайн

Наблюдения показали, что полный цикл расхождения и схождения линий составлял 2,87 суток, в точности совпадая с периодом переменности Алголя! Так гениальная догадка Гудрайка нашла свое подтверждение в строгих наблюдениях.

Сегодня нам известно, что две звезды, Алголь A и Алголь B, образуют очень тесную двойную систему: расстояние между ними в 16 раз меньше расстояния от Земли до Солнца.

Гудрайк продолжал поиск переменных звезд. Он обнаружил переменность звезды Бета Лиры (собственное ее имя – Шелиак). Ее период он определил, как 12 дней и 20 часов. По последним данным он составляет 12 дней и примерно 21,8 часов.

Блеск Беты Лиры колеблется от 3m,3 до 4m,1. Как известно сейчас, это двойная звездная система с двумя гигантскими солнцами, которые находятся друг от друга на таком небольшом расстоянии, что деформируют друг друга и обмениваются веществом, которое накапливается в огромном аккреционном диске вокруг звезды.

Изменение яркости Шелиака происходит за счет деформации звездной атмосферы. Если звезда, которая под действием гравитации своей близкой соседки приобрела дынеобразную форму, поворачивается к нам своей вытянутой стороной, то для зрителя она выглядит ярче, нежели в случае, в котором звезда кажется круглой. Но разница в блеске обеих звезд тоже играет роль. Основной минимум блеска (4m,1) имеет место, когда более темный красный гигант показывает свою наименьшую видимую поверхность; вторичный минимум (3m,7) имеет место, когда менее яркая звезда стоит перед большей звездой.

Еще одна звезда, переменность которой обнаружил Джон Гудрайк, – знаменитая звезда, обозначенная на звездных картах как Дельта Цефея, ставшая прототипом целого класса переменных звезд. Гудрайк не смог объяснить характер изменения ее блеска: быстрый его подъем и более медленный спад (форма кривой на графике напоминает акулий плавник). Сейчас мы знаем, что звезды типа Дельты Цефея, или, как называют их астрономы, цефеиды – это массивные яркие гигантские звезды желтого цвета. Они светят в тысячи или даже в десятки тысяч раз мощнее Солнца Причиной переменности является пульсация внешних слоёв цефеид, что приводит к периодическим изменениям радиуса и температуры их фотосфер. В цикле пульсации звезда становится то больше и холоднее, то меньше и горячее. Наибольшая светимость достигается при наименьшем диаметре.

Кривая блеска Дельты Цефея

Кривая блеска Миры Кита

В 1912 году американский астроном Генриетта Суон Ливитт обнаружила связь между средней яркостью и периодом пульсации цефеид. Эта связь означает, что, зная период, можно определить абсолютную яркость такой звезды, а затем, сравнив ее с видимым блеском, вычислить расстояние до нее. Цефеиды, таким образом, оказались полезны для определения расстояния до галактик, которые достаточно близки к нам, чтобы их можно было разрешить на отдельные звезды, среди которых можно найти цефеиды. Для более далеких галактик такими «маяками» служат вспышки сверхновых звезд.

Заметим еще, что упомянутая выше Мира, которую открыл Дэвид Фабрициус, тоже пульсирует, но характер ее пульсаций иной. Звезды такого типа выделены в отдельный класс – мириды. Мира – красная звезда-сверхгигант.

Джон Гудрайк был принят в Королевское общество 16 апреля 1786 года в возрасте 21 года. Но, возможно, он даже не узнал об этом событии, потому что всего через четыре дня, 20 апреля 1786 года, он умер от пневмонии. Один из залов университета Йорк назван в честь него в знак памяти.

Любой любитель астрономии может сейчас повторить наблюдения Джона Гудрайка и проследить за изменением блеска Алголя, Дельты Цефея и Беты Лиры. А для многих астрономов-любителей наблюдение переменных звезд, которых открыто уже многие тысячи, – серьезное, увлекательное дело, которое к тому же приносит пользу науке.

С середины XIX в. все новые и новые методы и технологии приходят на службу астрономам.

Появляется фотография – и вскоре она становится основным методом, вытесняя визуальные наблюдения. Строятся все более крупные телескопы…

Открытия тоже не заставляют себя ждать. В 1846 году «на кончике пера», путем математических расчетов на основе анализа неправильностей в движении Урана, была открыта планета Нептун.

Но отклонения Урана от предвычисленного движения, пусть небольшие, все равно оставались. В течение долгого времени принято было считать, что они объясняются только существованием девятой планеты, лежащей за орбитой Нептуна. В научных кругах ее называли «планетой Икс».

Среди горячих сторонников этой гипотезы был американец Персиваль Лоуэлл (1855–1916). Это очень колоритная и своеобразная фигура в истории астрономии. Выходец из богатой семьи, наследник семейного бизнеса он получил образование в Гарварде, где изучал математику. Однако в дальнейшем Лоуэлл не захотел посвящать себя ни бизнесу, ни карьере профессора математики в том же Гарварде, отвергнув предложение этой должности. В 1880–1890 гг. он путешествует по Востоку – в основном по Японии и Корее. Итогом длительных (каждая по нескольку месяцев) поездок стали четыре книги, посвященные этим странам.

Но начиная с 1890-х гг. Лоуэлл обращается к своему увлечению с детства – астрономии – и строит на свои средства первую в США крупную частную обсерваторию, директором которой будет всю оставшуюся жизнь. Это полноценное научное учреждение, в котором работали и работают профессиональные астрономы, но принадлежит оно и теперь, в XXI веке, наследникам Лоуэлла.

Персиваль Лоуэлл

При жизни Лоуэлла особое внимание в обсерватории уделялось изучению Марса. Он был (наряду с французом Камилем Фламмарионом) горячим сторонником гипотезы о существовании на Марсе разумной жизни, основанной на наблюдении так называемых марсианских каналов – узких прямых линий на поверхности Марса, впервые описанных в 1877 году итальянским астрономом Джованни Скиапарелли – об этом говорится в новых книгах Лоуэлла «Марс и его каналы» и «Марс как обитель жизни». По Лоуэллу, ход эволюции был одинаков на Земле и Марсе, соответственно, биология и биохимия землян и марсиан сходны: последним требуется пища, а чтобы её выращивать – требуется вода. Марс – сухая планета (Лоуэлл подсчитал, что воды там в 200 000 раз меньше, чем на Земле), история которой намного более длительная, поэтому марсиане намного обогнали землян, а искусственное орошение является главным приоритетом их цивилизации. Лоуэлл рассчитал, что потемнение линий каналов при наступлении марсианской весны идёт быстрее, чем если бы вода текла естественным образом; он считал это важнейшим доказательством разумной жизни на Марсе и искусственной природы его каналов.

Несостоятельность теории марсианских каналов сейчас всем понятна. На Марсе нет высокоразвитой цивилизации и с большой вероятностью нет и никогда не было жизни… Сами же каналы были, скорее всего, обманом зрения, вызванном попыткой глаза хоть что-то рассмотреть на крохотном (даже в крупный инструмент) диске планеты. Недаром их рисунок разные наблюдатели видели по-разному, а на фотографиях и вовсе их не удавалось запечатлеть. Однако благодаря книгам Лоуэлла множество людей увлеклись астрономией и заинтересовались исследованиями Марса. Не исключено, что без этих книг не было бы и многочисленных фантастических романов о Марсе и марсианах – начиная с «Войны миров» Герберта Уэллса, которые, в свою очередь, будили воображение детей и молодых людей, становившихся в дальнейшем инженерами и конструкторами первых ракет…

В 1910 году Лоуэлл объявил, что рассчитал положение «Планеты Икс» и начал её фотографический поиск. Он даже утверждал, что девятой планете требуется 282 земных года для оборота вокруг Солнца, а в телескоп она будет видна как тусклое светило 12-й или 13-й звёздной величины.

Как стало ясно только в конце XX в., гипотеза о «Планете Икс» тоже была неверна.

Данные, полученные в 1989 году «Вояджером-2», показали, что масса Нептуна на 0,5 % меньше, чем думали астрономы. Казалось бы, немного, но когда Майлс Стендиш пересчитал гравитационное воздействие Нептуна на Уран заново, то неправильности в орбите Урана исчезли, а с ними – и надобность в Планете Икс [12] …

Но, как часто бывает в науке, идя по ложному следу, ученые совершили настоящее открытие. По чистой случайности в районе, предсказанном Лоуэллом, оказалось новое тело Солнечной системы, которое сначала считалось планетой, а теперь считается первым представителем класса карликовых планет. Период обращения этого тела вокруг Солнца оказался короче, но довольно близким к предсказанному Лоуэллом – 248,9 года. А вот блеск был почти на две величины слабее, и постепенно стало ясно, что и масса его очень незначительна. Речь, конечно, идет о Плутоне. По счастливому совпадению он был открыт именно на Лоуэлловской обсерватории, в 1930 году, через 14 лет после смерти Лоуэлла.