Дава Собел – Стеклянный небосвод: Как женщины Гарвардской обсерватории измерили звезды (страница 34)
Так как все эти 16 переменных находились в компактном Малом Облаке, мисс Ливитт предположила, что все они расположены примерно на одинаковом расстоянии от Земли – как ее родственники в Белойте, живущие примерно на одинаковом расстоянии от Кеймбриджа. А значит, те, которые
Неожиданная корреляция между яркостью и периодичностью могла быть простым совпадением, как хорошо было известно мисс Ливитт. Но если та же закономерность окажется верной для большего количества аналогичных переменных, то сама по себе эта корреляция предполагала нечто изумительное.
В 1911 году мисс Ливитт проследила изменения еще девяти звезд на фотопластинках. Как и в предыдущий раз, у наиболее ярких переменных циклы изменчивости оказались самыми длительными. Она перенесла цифры на график, откладывая продолжительность периодов по оси X, а максимумы и минимумы блеска – по оси Y. Соединив точки, она получила две плавные кривые, а когда перевела периоды в логарифмическую шкалу, кривые стали прямыми. Закономерность, выявленная мисс Ливитт среди звезд, была истинной. Сообщая о результатах ее исследования в циркуляре Гарвардской обсерватории от 3 марта 1912 г., Пикеринг назвал эту закономерность «примечательной». То, что мисс Ливитт продемонстрировала в отношении 25 звезд из Малого Магелланова Облака[19], он охарактеризовал как «закон»: чем больше звездная величина, тем продолжительнее период. Стало быть, определенные типы переменных на протяжении своих циклов блеска сигнализировали об истинных звездных величинах. Эти звезды становились вехами для измерения расстояний в более далеких глубинах космоса. Когда астрономы узнают ключ к звездному шифру – как именно связаны блеск и периодичность, – они смогут определять звездные величины, взглянув на часы, а затем преодолеют межзвездные расстояния на крыльях ньютоновского закона обратных квадратов: если одна переменная вчетверо слабее другой, то она находится вдвое дальше ее.
За обнаруженную мисс Ливитт связь между периодичностью и светимостью ухватился Эйнар Герцшпрунг в Дании. Он тоже рисовал графики, увязывая один звездный параметр с другим, чтобы проверить их взаимозависимость. Герцшпрунг разделял распространенное, хотя и не общепринятое мнение своих современников, что дрейперовская спектральная классификация отражает температурный градиент: бело-голубые звезды класса
В Млечном Пути Герцшпрунг выделил десяток примеров звезд, подобных тем, что изучала мисс Ливитт. Кривые их светимости подчинялись тому же закону: крутой взлет до максимального блеска, затем постепенный спад. Эти звезды были ярче на несколько порядков, чем их аналоги с такой же периодичностью среди звезд мисс Ливитт. Из этих различий, по расчетам Герцшпрунга, следовало, что Малое Магелланово Облако находится на расстоянии в 30 000 световых лет – пропасть, едва доступная воображению.
Развивая некоторые идеи Герцшпрунга, Генри Норрис Рассел пришел к сходным выводам насчет размеров, блеска и расстояний. Основываясь на собственных расчетах, Рассел утверждал, что все переменные мисс Ливитт и их желтые аналоги в Млечном Пути – гиганты.
Сама мисс Ливитт не стала двигаться в этих направлениях. Она продолжала поиск новых переменных в своей трети неба и дальнейшие уточнения величин Северного полярного ряда, предоставив другим подтверждать открытую ею зависимость.
На острове Нантакет у побережья Массачусетса, где в 1847 году Мария Митчелл совершила всемирно известное открытие кометы, была маленькая обсерватория, увековечившая ее память. Общество Марии Митчелл располагалось в доме на Вестал-стрит, где она родилась, а обсерватория – в соседнем здании с куполом. Общество было основано в 1902 году, через 13 лет после кончины мисс Митчелл, ее двоюродной сестрой Лидией Суэйн Митчелл, которая тоже родилась в доме на Вестал-стрит. Кузина Лидия, теперь миссис Чарльз Хинчман, жила с мужем и детьми в Филадельфии, но каждое лето возвращалась на Нантакет и считала своим долгом сохранять на острове дух астрономии. Она часто обращалась за советами к директору Гарвардской обсерватории и спрашивала, кого он порекомендует в качестве приглашенных лекторов. Несколько летних сезонов подряд, начиная с 1906 года, на Нантакет с лекциями приезжала Энни Джамп Кэннон. Она также вела курс астрономии по переписке и содействовала привлечению на остров «летних наблюдательниц» – Иды Уайтсайд из обсерватории Уэллсли и профессора Флоренс Харфем из Женского колледжа в Колумбии, штат Южная Каролина. Во время «Лунных ночей» публика приходила посмотреть в тот самый 3-дюймовый телескоп, в который Мария Митчелл некогда рассмотрела комету, и в 5-дюймовый телескоп фирмы Alvan Clark, купленный для нее в 1859 году группой поклонниц «Женщины Америки». Популярность мероприятий на Вестал-стрит натолкнула миссис Хинчман на мысль учредить годовую стипендию для молодых женщин, которые могли бы заниматься исследованиями в обсерватории и популяризовать астрономические знания среди местных жителей. Обратившись к Эндрю Карнеги, она получила на эти цели $10 000. В 1912 году гарвардской расчетчице Маргарет Харвуд присвоили первую стипендию по астрономии в размере $1000 от Нантакетского общества Марии Митчелл.
Мисс Харвуд работала в штате Гарварда с 1907 года – туда она пришла сразу после выпуска из Колледжа Рэдклифф по приглашению ее преподавателя астрономии Артура Серла. Мисс Харвуд с первого курса проживала у Артура и Эммы Серл вместе с их дочерями, и ее знали в обсерватории еще до начала работы. Вначале она помогала Серлу, которого называла своим «отцом в астрономии», с расчетами орбит комет. Мисс Ливитт она оказывала помощь в определении фотографических величин околополярных переменных на стеклянных пластинках, а у мисс Кэннон училась наблюдать их в телескоп. Пикеринг привлек ее к перерасчетам координат 6000 звезд, внесенных Бондами в каталог 1850-х годах.
Общество Марии Митчелл предложило мисс Харвуд первую половину стипендиального года заниматься исследованиями в Гарварде, а в июне перебраться на Нантакет, где она до декабря могла жить в комнате на втором этаже дома Митчеллов. Внизу находился музей, так что ее соседями по дому были коллекции нантакетской флоры и фауны, витрины с окаменелостями и библиотека, состоявшая из книг по астрономии и естественной истории. Вечерами по понедельникам она читала в гостиной лекции, которые продолжались снаружи на лужайке или в соседнем здании обсерватории – все выходили смотреть на звезды. Посетив это место вдали от дыма и освещения городов, профессор Пикеринг решил, что оно идеально подходит для изучения астероидов через фотографический телескоп, и общество собрало средства на покупку этого инструмента. Мисс Харвуд так очаровала семейство Митчелл и выпускниц Колледжа Вассара, предоставивших ей эту должность, что все ждали ее возвращения на второй летний сезон в 1913 году.
На другом острове, значительно южнее Нантакета – на Ямайке, Уильям Пикеринг оборудовал рассчитанную на одного человека обсерваторию в Мандевилле. Впервые Уильям опробовал Ямайку в качестве наблюдательного пункта в 1899 году, когда ездил туда во время семейного отпуска и обратил внимание на прозрачность воздуха. В октябре 1900 года, убедив брата, что Ямайка подходит для наблюдений за Эросом, Уильям вернулся туда и полгода провел рядом со своей семьей и новым телескопом на съемной вилле Вудлон в Мандевилле. На беду, хороших снимков Эроса у него не получилось. Пытаясь хоть как-то оправдать свою поездку, он задержался в Вудлоне до августа 1901 года включительно и снимал Луну для лунного атласа, который потом издал.
Следующие несколько лет, сохраняя за собой базу в Кеймбридже, Уильям ездил наблюдать Луну и планеты в Калифорнию, на Гавайи, Аляску, Азорские и Сандвичевы острова. В 1911 году, когда его рискованные инвестиции потерпели крах и он прогорел, Эдвард помог ему временно вернуться в привычную обстановку Вудлона, а 11-дюймовый рефрактор Дрейпера поехал с ним на «Гарвардскую астрономическую станцию Ямайки» (так Уильям, приукрашивая действительность, именовал виллу). В Вудлоне, некогда бывшем плантацией площадью в тысячу акров, имелось отличное место для установки телескопа – во дворе, где прежде сушили кофейные зерна. Годового жалованья Уильяма в размере $2500 на Карибах хватало гораздо дольше, чем в Кеймбридже, и он объявил, что видимость в Мандевилле не хуже, чем во Флагстаффе или в Арекипе. На его взгляд, не было причин уезжать оттуда. Так тропическая вилла Вудлон стала Вудлонской обсерваторией, а Уильям Пикеринг в ней – хозяином-барином от астрономии. В уединении он чудил все больше и мог вволю рассуждать о марсианских каналах, зеленой растительности на Красной планете и вероятности того, что на Марсе обитают какие-то животные.