Космос становится больше. Хаббл. Расширение Вселенной - Eduardo Lopez

РИС. 1: Галактическая туманность, относящаяся к планетарным, получившимся в результате выброса звезды с умеренной массой.

РИС. 2: Типичная эллиптическая галактика.

РИС. 3: Галактика Андромеды, типично спиральная. Она стала первой, у которой была определена скорость удаления. На ее спирали впервые были открыты цефеиды. Из-за своей близости Андромеда стала предметом дискуссий о существовании островных вселенных.

РИС. 4: «Камертон Хаббла», схематично представляющий систему классификации галактик.

После раздвоения шли спиральные туманности, или спирали (см. рисунок 3): их рукава закручивались, словно водоворот. Спиральные туманности были двух типов, соответствующих двум ответвлениям камертона (см. рисунок 4). У одних центральную часть, балдж, пересекала перемычка (бар), от которой отходили рукава. У других такой перемычки не было. Эти последние получили наименование S с добавлением буквы а, b или с. У Sa рукава находятся рядом с телом, у Sb — чуть отдалены от него, у Sc — отходят от тела. В другой части диапазона находились туманности с балджем и баром. Для их наименования использовался тот же критерий, но после S добавлялась В: SBa> SBb и SBc. В общих чертах эта схема существует по сей день — с некоторыми оговорками, о которых мы еще скажем. Наконец, были туманности, не имевшие формы и какой-либо вращательной симметрии, Хаббл назвал их иррегулярными, и они находились вне «камертона».

Классификация постепенно совершенствовалась. Появился новый тип туманностей — линзовидные, у которых отсутствуют спиральные рукава. По мере обнаружения дополнительных данных к обозначениям различных структур начали добавлять буквы, суффиксы и префиксы. Хаббл поместил линзовидные галактики, 50, в точке раздвоения, разделявшей эллиптические галактики, спиральные без перемычки (см. рисунок 5 на стр. 91) и спиральные с перемычкой (см. рисунок 6).

Хаббл был не единственным исследователем, интересовавшимся классификацией галактик. Между ним и Кнутом Эмилем Лундмарком, работавшим в обсерваториях Лика и Маунт-Вилсона, возник ожесточенный конфликт по этому вопросу. Лундмарк в своих наблюдениях также обратил внимание на наличие звезд в МЗЗ и долго напрасно искал вращательные движения, о которых сообщал ван Маанен. Из-за этого Лундмарк вместе с Кёртисом и Хаббл ом поддержал теорию островных вселенных.

РИС. 5: М101, типичная спиральная галактика.

РИС. 6: Млечный Путь — спиральная галактика с балджем, пересеченным перемычкой. Благодаря трудам Шепли и других ученых мы получили представление о ее размерах и структуре. Открытие балджа относится к недавнему времени.

Хаббл, вместо того чтобы отправить свою классификацию в журнал для публикации, решил отослать ее председателю Международного астрономического союза (IAU), полагая, что эта разработка относится не к исследованиям, а, скорее, представляет собой схему, которую необходимо внедрить на международном уровне. В астрономическом союзе существовали и до сих пор существуют самые разные комиссии. Вопросом Хаббла должна была заниматься комиссия по туманностям и скоплениям звезд, председателем которой в 1923 году стал Слайфер. Он не хотел, чтобы классификация астрономического союза оказалась засорена идеями Хаббла, но из-за настоятельных просьб последнего комиссия рассмотрела его классификацию.

Решение вопроса затягивалось. В это время Лундмарк опубликовал статью с классификацией, которая, по мнению Хаббла, была неприкрытым плагиатом. Ученый написал Слайферу, не слишком стесняясь в выражениях, об этических принципах Лундмарка, который не только представил его идеи как свои, но даже не ссылался на него, хотя прекрасно знал о работе Хаббла, так как присутствовал на ее публичном обсуждении на одном из конгрессов. Также Хаббл написал самому Лундмарку, обвиняя его в плагиате:

«Это самое мягкое выражение, которое мне приходит на ум относительно Вашего поведения. И если его нельзя объяснить каким-то неожиданным мотивом, мне придется постоянно и энергично, как только будет представляться возможность, говорить о Ваших любопытных представлениях об этике».

Хаббл продолжил яростные нападки на Лундмарка в публикации несколько месяцев спустя. Лундмарк ничего не отвечал, но привлек на свою сторону Шепли, который убедил Рассела в том, что классификация Лундмарка гораздо лучше, чем у Хаббла. А что же сказали в Международном астрономическом союзе? В первую очередь, там раскритиковали номенклатуру, предложенную Хабблом, который назвал галактики в левой части камертона ранними, а в правой — поздними.

Существовало предположение, что галактики эволюционировали во времени в направлении камертона слева направо (от эллиптических к спиральным) и их спиральная структура становилась все более открытой. По мнению союза, объективная классификация не должна была включать теоретические интерпретации, касающиеся эволюции.

Хаббл знал об этой точке зрения союза, но включил в классификацию такое деление с подачи известного британского астронома Джеймса Джинса, который и разработал теоретическую модель эволюции галактик, воспроизведенную Хабблом. Между этими учеными возникла дружба: Джинсу очень нравился практик-наблюдатель, подтверждавший его теории, а Хабблу был интересен теоретик, дававший физическое обоснование его классификации. Но астрономический союз был прав: нельзя строить классификацию на теоретических догадках, иначе что будет, если теория окажется неверной? Кстати, именно так и произошло — Джинс ошибался.

Возможно, к отказу астрономического союза от классификации Хаббла имел отношение и Шепли, входивший в комиссию по туманностям и звездным скоплениям, однако официальной причиной стало присутствие в разработке неподтвержденных теоретических идей. Таким образом, если Хаббл хотел опубликовать свою классификацию, он должен был делать это без поддержки астрономического союза — такое решение было принято на собрании в Кембридже в 1925 году.

Хаббл так и сделал и опубликовал свою классификацию- камертон, которая используется по сей день. Конечно, из нее следовало бы убрать слова «ранняя» и «поздняя», однако они остались, и сегодня, несмотря на то что никто не связывает последовательность Хаббла с развитием галактик во времени, по непонятной причине астрономы говорят, например, о поздних спиральных туманностях. Классификация Хаббла оказалась очень удачной, так как в ней объединены простые и сложные понятия, поэтому сегодня она принята на международном уровне.

ЛУНДМАРК ИЛИ ХАББЛ?

Была ли классификация Лундмарка плагиатом, как утверждал Хаббл? Суть возникшей проблемы состояла в том, что Хаббл опубликовал свои результаты с задержкой. Он часто задерживался с описаниями, и у него при этом возникали столкновения с теми, кто публиковал результаты раньше него. Так произошло не только с классификацией галактик, но и со знаменитым законом, носящим имя Хаббла. Имел ли место плагиат в случае с Лундмарком? Историки науки не дают ответа.

Лундмарк работал над этой темой столько же, сколько и Хаббл, а может быть и дольше. Его классификация была очень похожей, но не идентичной. Например, Лундмарк различал эллиптические туманности по радиальному распределению светимости, а не по эллиптичности, однако эта характеристика зависит от проекции, ее нельзя считать структурной. Спиральные галактики у Лундмарка различались больше по форме, чем по степени разведения рукавов. Если Лундмарк и использовал те же наименования — эллиптические и спиральные, — то только из-за того, что эти термины были распространены с середины XVIII века с легкой руки астрономов Александера и Росса.

Вероятнее всего, и Лундмарк, и Хаббл пришли к похожим результатам, и совпадения в их независимой работе связаны с тем, что такой вид классификации очевиден. Другими словами, классификация туманностей не была такой уж трудной задачей. Если наше предположение верно, то обвинения Хаббла не имели оснований. И даже несмотря на то что сам Хаббл считал свою классификацию едва ли не самым ценным своим достижением, его важность гораздо меньше, чем у других открытий ученого.

Галактические туманности Лундмарка по форме могли быть кольцевыми, планетарными, или бесформенными, светлыми и темными. Также нельзя говорить о разделении галактических и внегалактических туманностей как об исключительной заслуге Хаббла. Внегалактические туманности Лундмарк называет ангалактическими.

Спиральная галактика Сомбреро, вид сбоку. Интересна благодаря выступающему светящемуся балджу и темному пылевому веществу.

Спиральная галактика. Хаббл считал важным определить направление вращения рукавов. На примере этой галактики мы можем наблюдать, что возможны оба направления вращения: нижние рукава вращаются в противоположном направлении по отношению в верхним.