Стеклянный небосвод: Как женщины Гарвардской обсерватории измерили звезды - Дава Собел

неизвестный поглотитель – мелкая пыль или непрозрачный газ – отбирает у звездного света долю его блеска. В таком случае яркие звезды класса O должны быть еще ярче, чем кажутся, а значит, ближе, чем думают астрономы. Расстояние само по себе уменьшает яркость по известному закону – закону обратных квадратов Ньютона: из двух звезд с одинаковой светимостью та, что вдвое дальше от наблюдателя, выглядит вчетверо тусклее. Если добавить в уравнение пыль, то более далекая звезда будет казаться еще дальше.

Предшественники мисс Пейн уже задумывались о возможности «межзвездного поглощения» света. Ее непосредственный коллега Эдвард Кинг допускал эффект угасания и годами занимался фотографическими экспериментами, чтобы его уловить. Хотя Кингу не удалось подсчитать количество света, которое теряется при прохождении через космос, он был убежден, что потери есть. Шепли, напротив, уверенно утверждал, что свет звезд и спиральных галактик не ослабляется никакими невидимыми препятствиями. По мнению Шепли, свет могли поглощать только видимые участки затемняющей материи, например темные пылевые облака в некоторых звездных скоплениях. Он был уверен, что за пределами таких участков поглощение не происходит. Все оценки Шепли расстояний до шаровых скоплений и расстояния от Солнца до центра Млечного Пути исходили из беспрепятственного движения света в межзвездном пространстве. Мисс Пейн сочла, что по этому пункту с ДД лучше не спорить. Из уважения к нему она приняла его точку зрения и даже подкрепила ее дополнительными данными.

Шепли задался целью картировать весь Млечный Путь. Он положил неплохое начало, отодвинув Солнце от центра Галактики, но это был только первый шаг к полной картине. Если взглянуть на нашу родную Галактику извне, примет ли она спиральную форму со звездными рукавами, закрученными вокруг яркого центрального ядра? Или будет напоминать одну из множества кляксообразных, неспиральных галактик? Или ее строение окажется еще более неправильным? Шепли рассчитывал, что вехами послужат цефеиды и другие переменные. Поэтому ему понадобились новые сотрудницы, чтобы выискивать на свежих снимках новые переменные и отслеживать изменения их величин по новым фотометрическим стандартам мисс Пейн. По мнению самой мисс Пейн, задача картирования Млечного Пути изнутри напоминала попытку описать весь Лондон и его окрестности, стоя на углу одной из улиц в густом тумане.

«Каковы ваши нынешние планы, – допытывался Шепли у Присциллы Фейрфилд 26 мая 1928 года, – на лето и на измерение собственного движения короткопериодических цефеид и как насчет того, чтобы потратить средства вашего Гулдовского фонда на еще одну измерительницу для Гарвардской обсерватории?» Он умолял ответить как можно скорее, так как уезжал в Европу на генеральную ассамблею Международного астрономического союза, проходившую в Лейдене, а также на Гейдельбергскую конференцию Немецкого астрономического общества: «Через неделю я покину это полушарие на два месяца».

Мисс Фейрфилд ответила 29 мая: «Я поменяла планы и сама этим летом еду в другое полушарие. Надеюсь, что из-за этого придется лишь отложить, а не прекратить мои измерения собственного движения короткопериодических цефеид, так как я собираюсь вернуться в начале сентября».

В июле в Лейдене состоялось крупнейшее и самое представительное из всех собраний астрономов на тот момент. Впервые участники, общим числом 243, получили бейджики в форме звезды, чтобы им было легче узнавать друг друга. Со времени предыдущего съезда 1925 года в Союз вступили новые страны, включая Аргентину, Египет и Румынию. Там царил новый послевоенный дух восстановления связей, благодаря которому 14 астрономов из Германии свободно участвовали во всех дискуссиях и мероприятиях – правда, они не имели права голоса при определении политики Союза до того, как будет принято решение о приеме в него их страны. Они присутствовали там по личному приглашению Виллема де Ситтера, председателя МАС и директора Лейденской обсерватории. Во вступительном слове де Ситтер признавал «великий немецкий народ», подразумевая под величием «объем и значимость его вклада в астрономию».

Когда мисс Фейрфилд сошла с поезда на лейденском вокзале, она сразу же привлекла внимание голландского аспиранта Бартоломеуса (Барта) Яна Бока. Местный организационный комитет поручил ему официальную встречу иностранных делегатов, особенно дам, приехавших без сопровождения, таких как хрупкая белокурая мисс Фейрфилд и ее старшая коллега по Колледжу Смит, Харриет Бигелоу. Искренняя теплота его приема за время недельной конференции только выросла. Везде, куда следовала Присцилла, рядом с ней тут же оказывался Барт.

Помимо Шепли и мисс Фейрфилд гарвардский контингент в Лейдене включал Сесилию Пейн, Маргарет Харвуд, Антонию Мори и Аделаиду Эймс. На этой первой в своей жизни генеральной ассамблее мисс Эймс была избрана членом МАС. Кроме того, в знак признания заслуг в области изучения спиральных галактик ее назначили членом Комитета МАС по туманностям и скоплениям. Шепли написал в Массачусетс ее родителям, чтобы сообщить им, как она довольна.

Мисс Фейрфилд пыталась отбиваться от ухаживаний своего новоиспеченного кавалера, который был на добрый десяток лет моложе ее. Но Барт Бок был настойчив и в конце концов развеял ее недоверие.

Иное, но столь же благоприятное впечатление он произвел на Шепли. Учившийся в Лейдене у Виллема де Ситтера и Эйнара Герцшпрунга, он запоем читал статьи Шепли о Млечном Пути. Теперь аспирант Гронингенского университета Бок дал Шепли понять, как искренне жаждет с ним сотрудничать. Шепли, всегда восприимчивый к энтузиазму молодых астрономов, решил, что это отличная мысль.

На официальных заседаниях МАС в Лейдене астрономы всего мира заявили, что их по-прежнему устраивает дрейперовская классификация звезд. Дальнейшие исследования лишь подтвердили ее непреходящую практическую ценность.

Тем временем вызывавшая всеобщее восхищение создательница этой системы оставалась у себя дома в Кеймбридже. Мисс Кэннон присматривала за своей все больше дряхлевшей старшей сестрой и изучала тусклые звезды для нового выпуска дополнения к Каталогу Генри Дрейпера. Хелен Сойер, сидевшая в соседнем с ней кабинете, слышала, как она «день за днем» диктует буквенные категории своей ассистентке Маргарет Уолтон. Мисс Кэннон диктовала классификацию так быстро, что мисс Уолтон едва успевала записывать. Гарвардский первокурсник Джесси Гринштейн, только что приступивший к занятиям астрономией, однажды заметил, что среднестатистический человек может издалека отличить слона от медведя, тогда как «мисс Кэннон отличит дикого слона от ручного и гризли от бурого медведя с первого взгляда». Генри Норрис Рассел в один из своих регулярных визитов в обсерваторию хотел расспросить стареющую мисс Кэннон о ее методиках, но мисс Пейн сказала, что это бесполезно. Она сомневалась, что мисс Кэннон сможет объяснить свои методы работы и даже что она сама понимает, как ей это удается. Ее мистическая способность к мгновенному распознаванию не подчинялась логике. Она просто видела, какая это звезда.

Рассел, напротив, больше полагался на логику. С тех пор как он убедил мисс Пейн сделать оговорку, что ее результаты «почти наверняка не отражают действительности», его не оставляли размышления о проблеме избытка водорода. В Маунт-Вилсон он накопил новые данные и неоднократно проводил расчеты, которые указывали на то, что в составе Солнца и других звезд преобладает водород. Но всякий раз он отвергал эти результаты как ложные, пока не настал момент, когда отвергать их было уже невозможно. Он признал неоспоримую вездесущность водорода. В пространной статье «О составе атмосферы Солнца», вышедшей в Astrophysical Journal в июле 1929 года, Рассел наконец согласился с мисс Пейн и сослался на ее работу 1925 года. Он не упоминал о своем былом недоверии, когда в конце 50-страничного текста признавал, что «огромная доля H [водорода] едва ли подлежит сомнению».

Состав Вселенной перевернулся. Огромный переизбыток водорода и гелия, о котором впервые догадалась Сесилия Пейн, низводил все другие космические составляющие до уровня примесей. То, что долгое время считалось редким, оказалось распространенным, как показал глубокий анализ Рассела: самые легкие и невесомые элементы правили бал.

«Ваше любезное предложение исследовательской стипендии Агассиса чрезвычайно обрадовало меня, и я принимаю ее без колебаний, – написал Барт Бок Харлоу Шепли 22 апреля 1929 года. – Присцилла была в восхищении, услышав о гарвардском шансе. До этого она обещала приехать в Гронинген, но теперь, когда нам представился столь замечательный случай, положение намного лучше. Я никогда не забуду, что вы дали мне возможность работать вместе с женщиной, которую люблю, и я в самом деле приложу все усилия, чтобы вас не разочаровать».

Новый аспирант прибыл в США в субботу 7 сентября, в понедельник сыграл свадьбу со своей нареченной в доме ее брата в городе Трой, штат Нью-Йорк, и неделю спустя