В январе 1925 года на заседании Американского астрономического общества прозвучал доклад, основанный на работах Эдвина Хаббла, который навсегда изменил представление человечества о Вселенной. Коллега Хаббла зачитал его статью, в которой утверждалось, что туманность Андромеды (M31) находится на расстоянии около миллиона световых лет от Земли. Это открытие имело колоссальное значение, поскольку такое расстояние исключало принадлежность Андромеды к Млечному Пути, доказывая, что она является отдельной галактикой, расположенной далеко за пределами нашей собственной. Этот прорыв ознаменовал собой драматическое расширение границ известной Вселенной и открыл новую эру в изучении космоса за пределами нашей галактики. Сегодня мы знаем, что Вселенная необъятна и содержит триллионы галактик, но именно работа Хаббла стала первым шагом к этому пониманию.
На протяжении трех столетий, начиная с 1610 года, когда Галилео Галилей с помощью телескопа обнаружил, что Млечный Путь состоит из бесчисленных слабых звезд, астрономы придерживались мнения, что наша галактика и есть вся Вселенная. Особый интерес вызывали туманности – размытые пятна света, наблюдаемые на ночном небе. В конце XVIII века Уильям Гершель, составивший карту Млечного Пути на основе подсчета звезд и каталогизировавший тысячу новых туманностей и звездных скоплений, также полагал, что все туманности находятся внутри нашей галактики. В 1781 году Шарль Мессье опубликовал свой каталог из более чем 100 известных туманностей, созданный для того, чтобы помочь охотникам за кометами отличать их от туманностей.
К XIX веку стало ясно, что туманности разнообразны по своей природе. Среди них выделялись газовые области звездообразования, такие как туманность Ориона (M42, 42-й объект в каталоге Мессье), звездные скопления, например Плеяды (M45), и спиральные туманности, к которым относилась и туманность Андромеды (M31), различимая невооруженным глазом в местах с темным небом. Еще в середине XVIII века возникла идея, что некоторые туманности могут быть «островными вселенными» – отдаленными системами звезд, расположенными за пределами Млечного Пути, что стало ранним обозначением галактик.
В 1920 году разгорелся «Великий спор» между астрономами Харлоу Шепли и Гебером Кертисом. Шепли утверждал, что спиральные туманности малы и находятся внутри Млечного Пути, в то время как Кертис настаивал на том, что они являются независимыми галактиками, чрезвычайно большими и удаленными. Дебаты не привели к однозначному выводу, но сегодня мы знаем, что галактики – это изолированные системы звезд, значительно меньшие, чем расстояния между ними.
Решающий вклад внес Эдвин Хаббл, молодой и амбициозный астроном, прибывший в обсерваторию Маунт-Вилсон в Южной Калифорнии в возрасте 30 лет. В его распоряжении оказался новый 100-дюймовый телескоп Хукера, на тот момент самый большой в мире. Хаббл использовал фотографические пластины для получения изображений спиральных туманностей. Мощность телескопа Хукера позволяла получать изображения очень слабых объектов, а высокое качество зеркала давало возможность различать отдельные звезды в туманностях. Оценка расстояний до небесных объектов всегда была сложной задачей в астрономии, поскольку яркость и размер галактик не являются надежными показателями расстояния.
Ключевую роль в решении проблемы расстояний сыграло открытие Генриетты Ливитт, работавшей в Гарвардской обсерватории в качестве «человеческого компьютера». Ливитт занималась измерением положений и яркости тысяч звезд на фотографических пластинах, уделяя особое внимание цефеидам – звездам, чья яркость регулярно пульсирует. За 10 лет до работы Хаббла Ливитт установила зависимость между периодом пульсации цефеиды и ее истинной яркостью (светимостью). Это открытие позволило вычислять расстояния до цефеид: измерив период пульсации цефеиды, можно определить ее истинную яркость, а затем, используя закон обратных квадратов и видимую яркость, вычислить расстояние.
Хаббл применил метод цефеид к туманности Андромеды (M31). Он сделал снимки спиральных туманностей, разыскивая цефеиды. К концу 1924 года Хаббл обнаружил 12 цефеид в M31 и рассчитал расстояние до нее в 900 000 световых лет. Хотя Хаббл недооценил расстояние из-за незнания о существовании двух типов цефеид (фактическое расстояние составляет около 2,5 миллионов световых лет), его измерение положило конец «Великому спору», доказав, что Андромеда является галактикой за пределами Млечного Пути. Узнав об открытии Хаббла, Харлоу Шепли, как сообщается, сказал: «Вот письмо, которое разрушило мою Вселенную». За пять недель до официальной презентации на астрономическом съезде в Вашингтоне, округ Колумбия, Хаббл сообщил о своем открытии газете The New York Times, вызвав огромный общественный резонанс.
Вторым величайшим открытием Хаббла стало обнаружение расширения Вселенной. Он исследовал спектры галактик, разлагая их свет на составляющие цвета. Наблюдения показали, что свет от галактик смещен в сторону длинных (красных) длин волн – явление, получившее название красного смещения. Хаббл интерпретировал красное смещение как указание на то, что галактики удаляются от Млечного Пути. Он пришел к выводу, что чем дальше галактика, тем быстрее она удаляется от Земли. Следует отметить вклад Весто Слайфера, астронома из Лоуэлловской обсерватории, который также ранее наблюдал явление красного смещения, но не опубликовал свои данные в полной мере. Хаббл использовал термин «скорости разбегания» галактик, не осознавая в полной мере, что галактики удаляются не сами по себе, а из-за расширения самой Вселенной.
Связь между красным смещением галактик и расширением Вселенной установил бельгийский космолог и католический священник Жорж Леметр. Основываясь на общей теории относительности Эйнштейна, Леметр объяснил, что расширение пространства между галактиками вызывает красное смещение, создавая видимость удаления галактик. Леметр также был первым, кто выдвинул концепцию «Большого взрыва», предположив, что расширение Вселенной началось с этого грандиозного события.
В знак признания заслуг Эдвина Хаббла, его именем был назван космический телескоп НАСА «Хаббл». За 35 лет работы телескоп «Хаббл» исследовал галактики, наблюдая объекты гораздо более слабые и далекие, чем те, что были доступны астрономам в 1920-х годах. Дальнейшее расширение возможностей в изучении галактик обеспечивает космический телескоп «Джеймс Уэбб». На сегодняшний день самая далекая обнаруженная галактика находится на расстоянии 34 миллиардов световых лет и наблюдалась через 200 миллионов лет после Большого взрыва, когда Вселенная была в 20 раз меньше, чем сейчас. Эдвин Хаббл был бы поражен прогрессом, которого достигла астрономия со времен его эпохальных открытий.
Изображение носит иллюстративный характер
На протяжении трех столетий, начиная с 1610 года, когда Галилео Галилей с помощью телескопа обнаружил, что Млечный Путь состоит из бесчисленных слабых звезд, астрономы придерживались мнения, что наша галактика и есть вся Вселенная. Особый интерес вызывали туманности – размытые пятна света, наблюдаемые на ночном небе. В конце XVIII века Уильям Гершель, составивший карту Млечного Пути на основе подсчета звезд и каталогизировавший тысячу новых туманностей и звездных скоплений, также полагал, что все туманности находятся внутри нашей галактики. В 1781 году Шарль Мессье опубликовал свой каталог из более чем 100 известных туманностей, созданный для того, чтобы помочь охотникам за кометами отличать их от туманностей.
К XIX веку стало ясно, что туманности разнообразны по своей природе. Среди них выделялись газовые области звездообразования, такие как туманность Ориона (M42, 42-й объект в каталоге Мессье), звездные скопления, например Плеяды (M45), и спиральные туманности, к которым относилась и туманность Андромеды (M31), различимая невооруженным глазом в местах с темным небом. Еще в середине XVIII века возникла идея, что некоторые туманности могут быть «островными вселенными» – отдаленными системами звезд, расположенными за пределами Млечного Пути, что стало ранним обозначением галактик.
В 1920 году разгорелся «Великий спор» между астрономами Харлоу Шепли и Гебером Кертисом. Шепли утверждал, что спиральные туманности малы и находятся внутри Млечного Пути, в то время как Кертис настаивал на том, что они являются независимыми галактиками, чрезвычайно большими и удаленными. Дебаты не привели к однозначному выводу, но сегодня мы знаем, что галактики – это изолированные системы звезд, значительно меньшие, чем расстояния между ними.
Решающий вклад внес Эдвин Хаббл, молодой и амбициозный астроном, прибывший в обсерваторию Маунт-Вилсон в Южной Калифорнии в возрасте 30 лет. В его распоряжении оказался новый 100-дюймовый телескоп Хукера, на тот момент самый большой в мире. Хаббл использовал фотографические пластины для получения изображений спиральных туманностей. Мощность телескопа Хукера позволяла получать изображения очень слабых объектов, а высокое качество зеркала давало возможность различать отдельные звезды в туманностях. Оценка расстояний до небесных объектов всегда была сложной задачей в астрономии, поскольку яркость и размер галактик не являются надежными показателями расстояния.
Ключевую роль в решении проблемы расстояний сыграло открытие Генриетты Ливитт, работавшей в Гарвардской обсерватории в качестве «человеческого компьютера». Ливитт занималась измерением положений и яркости тысяч звезд на фотографических пластинах, уделяя особое внимание цефеидам – звездам, чья яркость регулярно пульсирует. За 10 лет до работы Хаббла Ливитт установила зависимость между периодом пульсации цефеиды и ее истинной яркостью (светимостью). Это открытие позволило вычислять расстояния до цефеид: измерив период пульсации цефеиды, можно определить ее истинную яркость, а затем, используя закон обратных квадратов и видимую яркость, вычислить расстояние.
Хаббл применил метод цефеид к туманности Андромеды (M31). Он сделал снимки спиральных туманностей, разыскивая цефеиды. К концу 1924 года Хаббл обнаружил 12 цефеид в M31 и рассчитал расстояние до нее в 900 000 световых лет. Хотя Хаббл недооценил расстояние из-за незнания о существовании двух типов цефеид (фактическое расстояние составляет около 2,5 миллионов световых лет), его измерение положило конец «Великому спору», доказав, что Андромеда является галактикой за пределами Млечного Пути. Узнав об открытии Хаббла, Харлоу Шепли, как сообщается, сказал: «Вот письмо, которое разрушило мою Вселенную». За пять недель до официальной презентации на астрономическом съезде в Вашингтоне, округ Колумбия, Хаббл сообщил о своем открытии газете The New York Times, вызвав огромный общественный резонанс.
Вторым величайшим открытием Хаббла стало обнаружение расширения Вселенной. Он исследовал спектры галактик, разлагая их свет на составляющие цвета. Наблюдения показали, что свет от галактик смещен в сторону длинных (красных) длин волн – явление, получившее название красного смещения. Хаббл интерпретировал красное смещение как указание на то, что галактики удаляются от Млечного Пути. Он пришел к выводу, что чем дальше галактика, тем быстрее она удаляется от Земли. Следует отметить вклад Весто Слайфера, астронома из Лоуэлловской обсерватории, который также ранее наблюдал явление красного смещения, но не опубликовал свои данные в полной мере. Хаббл использовал термин «скорости разбегания» галактик, не осознавая в полной мере, что галактики удаляются не сами по себе, а из-за расширения самой Вселенной.
Связь между красным смещением галактик и расширением Вселенной установил бельгийский космолог и католический священник Жорж Леметр. Основываясь на общей теории относительности Эйнштейна, Леметр объяснил, что расширение пространства между галактиками вызывает красное смещение, создавая видимость удаления галактик. Леметр также был первым, кто выдвинул концепцию «Большого взрыва», предположив, что расширение Вселенной началось с этого грандиозного события.
В знак признания заслуг Эдвина Хаббла, его именем был назван космический телескоп НАСА «Хаббл». За 35 лет работы телескоп «Хаббл» исследовал галактики, наблюдая объекты гораздо более слабые и далекие, чем те, что были доступны астрономам в 1920-х годах. Дальнейшее расширение возможностей в изучении галактик обеспечивает космический телескоп «Джеймс Уэбб». На сегодняшний день самая далекая обнаруженная галактика находится на расстоянии 34 миллиардов световых лет и наблюдалась через 200 миллионов лет после Большого взрыва, когда Вселенная была в 20 раз меньше, чем сейчас. Эдвин Хаббл был бы поражен прогрессом, которого достигла астрономия со времен его эпохальных открытий.
