Александр Шаров - Человек, открывший взрыв Вселенной. Жизнь и труд Эдвина Хаббла

• Название: Человек, открывший взрыв Вселенной. Жизнь и труд Эдвина Хаббла
• Автор: Александр Шаров
• Издательство: Наука
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 1989
• ISBN: 5-02-014076-7

Описание жизни и деятельности великого ученого нашего столетия  Эдвина-Пауэла Хаббла (1889—1953), автора замечательных открытий, определивших лицо современной астрономии. Его исследования утвердили концепцию островной Вселенной, состоящей из звездных систем-галактик, подобных Галактике, в которой мы живем. Главным достижением Хаббла явилось открытие закона красного смещения линий в спектрах далеких галактик, свидетельствующего о расширении Вселенной. Рассказывается также об исследованиях, продолживших дело Хаббла: о теории горячей Вселенной, о физике процессов в расширяющейся Вселенной, открытии реликтового излучения, о замыслах новых наблюдений для уточнения картины строения и эволюции Вселенной.

При написании биографии ученого использовался ряд материалов, никогда ранее не публиковавшихся.

---

Открыть четыре сверхновые за два года — прекрасный результат, особенно, когда их поиск специально не велся. Но Хаббл не опубликовал о них ни слова. Сверхновые упоминались только в отчетах обсерватории, а оттуда известия о них перекочевывали в сводные каталоги.

Нельзя думать, что сверхновыми Хаббл совсем не интересовался. Еще в 1922 г. вместе с Лундмарком он исследует замечательную сверхновую Z Центавра в галактике NGG 52531. Правда, тогда глубокие различия между обычной новой и сверхновой еще не были известны и авторы работы именовали ее просто новой. Звезда вспыхнула уже давно, в 1895 г., и Хаббл и Лундмарк собирают данные и строят ее кривую блеска. Z Центавра была самой яркой сверхновой после знаменитой сверхновой 1885 г. в туманности Андромеды, она достигала седьмой звездной величины (а сейчас мы бы добавили — и после сверхновой 1987 г. в Большом Магеллановом Облаке) и светила в сотню раз ярче своей родительской галактики, состоящей из сотен миллионов звезд. Правда, галактика NGG 5253 отнюдь не принадлежит к сколько-нибудь крупным.

На снимках 100-дюймового телескопа Хаббл и Лундмарк обнаружили возле места сверхновой слабую звездочку. Но принимать ее за ослабевшую сверхновую не следовало. Тогда бы получалось, что ее собственное движение слишком велико. Отсюда следовало, что на месте сверхновой никакого объекта уже не видно и диапазон изменения ее блеска превышает 13,5m.

В 1923 г. Хаббл просмотрел снимки известной галактики М87, в которой в 1919 г. пулковский астроном И. А. Балановский открыл сверхновую. Год спустя после вспышки ее можно было видеть на маунтвилсоновских негативах и только еще через год она стала слабее предела. Наблюдения Хаббла вновь показали, что амплитуда сверхновых во всяком случае больше 10 звездных величин. В статье о звезде Балановского Хаббл сделал два любопытных замечания и о самой галактике. М 87., Еще в 1918 г. Кертис писал, что из ядра галактики выходит некий прямой луч, Хаббл же, по-видимому, первый заметил, что он состоит из пяти звездообразных конденсаций. Это знаменитый джет — выброс, природу которого в 1955 г. разгадал И. С. Шкловский. Другой особенностью было множество объектов примерно 20 звездной величины, окружающих М 87. Хаббл открыл шаровые скопления в далекой галактике и сделал это почти на десятилетие раньше, чем в соседней туманности Андромеды. Но сам он тогда ошибочно думал, что это все-таки не скопления, а звезды.

В 1928 г. Хаббл организует систематические поиски сверхновых в скоплении галактик в созвездии Девы, где за 17 лет Вольф уже нашел пять сверхновых. Хаббл, а затем и Бааде стали наблюдать на 10-дюймовой камере, позволявшей на одной пластинке сфотографировать все скопление. К наблюдениям присоединился Гленн Мур и через семь лет вместе с Хабблом они обнаружили первую сверхновую в галактике NGC 4273. Звезда была только на две величины слабее самой галактики. Впервые удалось получить и ее спектр. Сверхновая в NGC 4273 — единственный случай, когда Хаббл опубликовал сообщение о своем открытии.

В 1938 г., сравнивая старые негативы Дункана со снятыми недавно, Хаббл открывает еще две сверхновые в галактиках NGG 4038 и NGG 3184.

По-видимому, он продолжал, интересоваться сверхновыми и дальше и в марте 1941 г. читает публичную лекцию об этих замечательных объектах, но активно работать в этой области он перестает. За поиски сверхновых энергично берется Цвикки, сотрудник Калифорнийского технологического института. Сначала он безуспешно пробует это делать с очень малой (всего лишь 4-дюймовой) камерой, а с 1936 г. продолжает поиски с 18-дюймовым телескопом Шмидта на Маунт Вилсон. Через год он обнаруживает свою первую сверхновую, а уже к 1940 г. их становится семнадцать. И это было только началом многих открытий, сделанных Цвикки и его помощниками в последующие годы.

В 1946 г. на обсерватории произошли большие перемены. Покинул свой директорский пост Адаме, возглавлявший обсерваторию более двадцати лет. Его место занял Аира Боуэн, профессор Калифорнийского технологического института, не астроном-наблюдатель, а скорее физик, прилагавший свои познания в спектроскопии к изучению газовых туманностей.

Смена руководства всегда непростой процесс, особенно в маленьком коллективе. Как-то сложатся отношения людей, какие новые веяния принесет с собой новый руководитель...

Первый мирный год принес важные и радостные новости. Калифорнийский технологический институт и институт Карнеги пришли к согласию о необходимости объединить обсерватории Маунт Вилсон и Маунт Паломар. Возобновилась работа по сооружению 200-дюймового телескопа, прерванная в годы войны. Вскоре должна была войти в строй и 48-дюймовая камера Шмидта. С 1 апреля 1948 г. деятельность объединенной обсерватории во главе с Боуэном началась. Создавалась беспрецедентная в истории астрономии концентрация крупнейших инструментов в одном месте и в руках самых выдающихся исследователей, таких, как Бааде, Хьюмасон, Цвикки, Мияковский, работавших в отделе Хаббла, и других.

Хаббла уже давно волновала проблема, кто и как должен определять развитие науки, особенно науки фундаментальной, «чистой». Еще в конце войны он направил письмо со своими размышлениями Ваневару Бушу, тогдашнему руководителю института Карнеги. Видно, институт недостаточно представлял себе научное лицо обсерватории, а стиль руководства и в самой обсерватории становился все более административным, и это беспокоило Хаббла. Сомнительная компетентность чиновников, стремящихся по своим меркам управлять наукой, раздражала Хаббла. С досадой писал он Бушу: «Администратор представляет обсерваторию перед институтом и обществом, тогда как астрономы вынуждены довольствоваться только личным удовлетворением от своей работы и признанием своих коллег». Вот что думал Хаббл о руководстве астрономической обсерваторией: «Широкое планирование исследований должно быть отдано в руки комитета ведущих астрономов, возглавляемого председателем или лидером, имеющим глубокую и обширную подготовку, знания и проницательность в области астрономии. Если говорить об исследованиях, то научный состав перед лицом Института и перед миром науки должен представлять председатель...

Исследовательскому комитету должна помогать небольшая группа консультантов из сопредельных областей знаний. Такие люди были бы бесценны, указывая новые виды оборудования, техники и метода интерпретации данных, полностью информируя астрономические исследовательские группы о развитии и достижениях физики, теоретической физики и математической теории, имеющих отношение к проблемам астрономии».

Свое письмо Бушу Хаббл заканчивал словами: «Если говорить о чистой науке, мой вывод таков: администрация должна помогать исследованиям, а не направлять их. Направление исследований в рамках тематики обсерватории (именно тех разделов астрономии, которыми следует заниматься с помощью больших телескопов) должно быть оставлено лидерам в данной области науки. С другой стороны, лидеров нужно освободить практически от всех дел, не имеющих прямого отношения к исследованиям и исследовательским программам. Я глубоко убежден, что лидер в науке плюс административный работник — вот правильное решение проблемы, и я уверен, что единодушное мнение ведущих астрономов страны поддержит эту точку зрения».

Меньше чиновничьей опеки, больше доверия компетентным специалистам, лучше всех знающим в каком направлении и как вести поисковые работы — с этим согласятся все ученые и сейчас.

Сыграло ли письмо Хаббла какую-либо роль судить трудно, но сразу же после объединения двух обсерваторий создается комитет для разработки долговременной программы исследований. Это была важная задача. На 200-дюймовом телескопе можно ставить самые разнообразные исследования, но нельзя было разменяться на мелочи, жизнь требовала определить основную задачу, которую с другими инструментами решить невозможно — познание общего устройства мира. От обсерватории в комитет вошли Бааде, Мерилл, Никольсон, от Калифорнийского технологического института — Толмен и Оппенгеймер, покинувший пост директора атомного центра в Лос-Аламосе. Возглавил комитет Хаббл.

Но не только заботы о будущем астрономии захватили Хаббла в эти годы. Требовалось разрабатывать рекомендации по управлению бюджетом и другими финансовыми делами, объединению различных вспомогательных служб на Маунт Вилсон и Маунт Паломар, думать о программах обучения астрономов в Калифорнийском институте. Всеми этими хлопотливыми делами пришлось много заниматься и Хабблу, вошедшему в объединенный комитет по вопросам управления вместе с двумя другими представителями обсерватории — ее нынешним и прежним директорами.

Астрономы США, а вместе с ними и все астрономическое сообщество мира с нетерпением ожидали начала нового этапа в истории своей науки — вступления в строй гигантского 200-дюймового рефлектора. Вероятно, больше всех ждал этого события Хаббл.