Колин Стюарт - Вселенная на ладони [litres]

В XVI веке португальский мореплаватель Фердинанд Магеллан проплывал по курсу ниже экватора, пытаясь обогнуть Землю. Здесь он заметил два гигантских облака, прорисовавшихся на небе, которые по мере вращения Земли проплыли по ночному небосклону.

Впрочем, самому мореплавателю в тот момент было невдомек, что он видел нечто, находящиеся за пределами нашей Галактики – за пределами Млечного Пути. Но мы до сих пор знаем эту парочку как Магеллановы Облака.

Эти Облака являются частью Местной группы – собрания наших ближайших соседей с подходящим названием, – включающей и другие карликовые галактики, вращающиеся вокруг Млечного Пути, а также Андромеду и галактики Треугольника. Видимые почти исключительно в южных широтах, Магеллановы Облака легко определяются невооруженным глазом и включают в себя созвездия Дорадо, Менза, Тукана и Гидры.

Большое Магелланово Облако (БМО) простирается на 14 тысяч световых лет в диаметре и находится от нас на расстоянии в 160 тысяч световых лет. На ночном небосклоне оно выглядит по величине как двадцать полных лун. Это место нахождения туманности Тарантула – самой активной из всех областей Местной группы, являющейся местом формирования звезд. В 1987 году замечен взрыв сверхновой звезды вблизи границы этой туманности. Известная как SN 1987a, эта звезда была первой ближайшей сверхновой звездой, взорвавшейся с момента взрыва так называемой сверхновой звезды Кеплера в 1604 году. Взрыв был настолько ярким, что его можно было наблюдать невооруженным глазом.

Малое Магелланово Облако (ММО) приблизительно вполовину меньше большого и находится от нас на 40 тысячах световых лет дальше. В результате гравитационного взаимодействия ММО и БМО возникает Магелланов Мост – струя водородного газа, охватывающая пространство между ними, которое в противном случае осталось бы пустым. Аналогичный эффект создает Магелланов Поток между Магеллановыми Облаками и самим Млечным Путем. Наличие отчетливой перемычки в центре БМО позволяет предполагать, что оно некогда могло быть карликовой спиральной галактикой, пока она не потеряла рукава в результате гравитационного притяжения ее соседей.

В 1908 году американский астроном Генриетта Суон Ливитт опубликовала одну из важнейших работ в истории астрономии. Статья была озаглавлена «1777 переменных звезд в Магеллановых Облаках».

В центре внимания статьи были цефеиды, или переменные звезды. Эти звезды расширяются и сжимаются, из-за чего их яркость регулярно меняется. Они также предоставляют нам бесценный способ измерения расстояний в космическом пространстве, будучи частью астрономических инструментов, известных как стандартная свеча. Для определения расстояния до ближайших звезд астрономы используют метод параллакса. Так или иначе, наступает момент, когда звезды оказываются на таком большом расстоянии от нас, что метод параллакса больше не работает. И тогда приходит очередь стандартной свечи.

Представим себе, что мы смотрим на светящуюся лампу сквозь окно в расположенном далеко здании. Чем на большее расстояние вы удаляетесь, тем тусклее будет казаться лампа, потому что по мере увеличения расстояния свет становится слабее. Если вы знаете действительную яркость лампы (скажем 40 или 60 ватт), вы сможете вычислить, насколько она потускнела и, отсюда, на каком расстоянии от здания вы находитесь.

Мы можем проделать в точности то же самое в космосе, конечно, с учетом того, что звезды не явятся к нам с их реальной светимостью, аккуратно прописанной у них на боку. Вот почему работа Генриетты Суон Левитт по цефеидам была поистине бесценной. Она показала, что для изменения светимости цефеидам с большей светимостью требуется больше времени. Таким образом, надо лишь найти цефеиды, подождать и посмотреть, сколько времени им требуется для того, чтобы изменить свою светимость, и вы сможете вычислить их истинную светимость. Точно так же, как и в случае с лампой, после этого можно просто вычислить, на каком расстоянии находится звезда.

Как мы увидим дальше, именно в начале XX века был сделан огромный шаг вперед в нашем понимании Вселенной и ее происхождения. Но трудно представить, как все эти достижения могли бы стать возможными без Генриетты Суон Ливитт и ее точного метода определения расстояний, учитывая ситуации, когда метод параллакса просто не работает.