Амбарцумян

Шахбазян Юрий Левонович

Г. Н. Сулаквидзе привёл интересные данные о том, что в 85 процентах случаев в Т-ассоциациях имеются конфигурации звёзд типа «трапеций» (от трёх- до шестикратных). Вспомним, как их не собирались замечать Воронцов-Вельяминов и другие, отрицая существование звёздных конфигураций типа «трапеций» и даже звёздных ассоциаций.

Глава четырнадцатая ВНЕГАЛАКТИЧЕСКАЯ АСТРОНОМИЯ И АКТИВНЫЕ ЯДРА ГАЛАКТИК

Краткие сведения о Метагалактике

Внегалактическая астрономия — это наука о тех объектах, которые находятся вне нашей Галактики. Представления о размерах окружающего нас мира на протяжении многих веков развития астрономии претерпели радикальные изменения. Ещё пятьсот лет назад, во времена Коперника размеры Вселенной сводились к размерам Солнечной системы, и первый, кто осознал огромность расстояний до самых близких

звёзд по сравнению с размерами Солнечной системы, был Ньютон. Однако истинным пионером в звёздной астрономии справедливо считают Гершеля, который был одним из первых, кто в деталях определил распределение звёзд во Вселенной. Уже в XVIII веке разные мыслители высказывали идеи об «островной Вселенной», то есть о Вселенной, состоящей из бесконечного количества гигантских звёздных ансамблей — «островов». Любопытно, что в это время некоторые астрономы пытались доказать, что и Крабовидная туманность состоит из звёзд. Первоначально астрономы обнаружили звёзды в некоторых туманностях, не зная расстояний до них. Среди звёзд, наблюдавшихся, например, в туманности Андромеды, встречалось много «старых знакомых» — цефеид, новых звёзд и др. Впоследствии знание некоторых особенностей этих звёзд сделало возможным определить расстояния до них и до галактик, содержащих такие звёзды. Одновременно вырисовывались контуры такого острова Вселенной, как наша Галактика.

Между тем исследование туманностей интенсивно продолжалось. Определённую роль в обнаружении внегалактических объектов сыграл французский астроном Шарль Мессье (1730–1817). С 1771 по 1784 год он опубликовал каталог ярких туманностей с замыслом, чтобы они более не принимались за новые кометы, в исследовании которых он являлся лидирующим астрономом. Интересна история его становления как астронома. Он получил только начальное образование и работал в Париже чертёжником и переплётчиком у знаменитого французского астронома и картографа Жозефа Никола Делиля (1688–1768). Делиль в 1726 году был приглашён в Россию в качестве первого академика астрономии в основанной незадолго до этого Петербургской академии наук, членом которой он состоял до 1747 года. Это Делиль оснастил Кунсткамеру астрономическими инструментами, создал и возглавил Географический департамент России, разработал метод определения орбит комет и многое, многое другое. Притягательность работы и доброе отношение к Шарлю его учителя дали свои плоды. Путём только самообразования он приобрёл математические и астрономические знания, освоил астрономические инструменты, стал опытным наблюдателем. Систематически вёл поиски новых комет. Всего Мессье пронаблюдал 41 комету. Для успешного поиска комет составил первый в истории астрономии каталог туманностей и звёздных скоплений. Его каталог в 1781 году содержал 103 объекта, из которых 60 были открыты самим Мессье. Конечно, в каталог Мессье попали галактические туманности и разные звёздные скопления, но среди них оказались и очень интересные внегалактические объекты, обратившие на себя внимание астрономов. В 1764 году Мессье становится членом Лондонского королевского общества и Берлинской академии наук, с 1776 года — почётным членом Петербургской академии наук.

Следующий качественный скачок во внегалактических исследованиях принадлежит английскому астроному и оптику Уильяму Гершелю. Он собственноручно изготовил сотню зеркал, построил уникальный для того времени рефлектор с диаметром главного зеркала 122 сантиметра, открыл планету Уран. Однако главным направлением его исследований была звёздная астрономия, основоположником которой он по праву считается. Величайшей заслугой Гершеля является составление (вместе с сестрой Каролиной) каталога свыше 2500 туманностей. Успешно продолжил дело отца сын Уильяма — Джон Гершель [173] , который в 1864 году опубликовал Общий каталог туманностей (General catalogue of nebulae), содержащий уже 5079 объектов, из которых 449 были открыты Гершелями.

173

Джон Фредерик Уильям Гершель (1792–1871) — английский астроном и физик, сын Уильяма Гершеля, неоднократный президент Лондонского королевского астрономического общества. Открыл большое число двойных звёзд, звёздных скоплений, туманностей, изучал их распределение по небесной сфере, составил каталог, один из основоположников астрофотометрии.

В 1888 году Джон Дрейер [174] дополнил каталог новыми туманностями и опубликовал значительно более обширный список 7840 туманных объектов, названный им Новым общим каталогом туманностей и скоплений звёзд (New general catalogue, NGC). В 1894 и 1908 годах Дрейер издал дополнения к своему каталогу, так называемые Индекс-каталоги (Index catalogue, IC), насчитывающие 15 тысяч туманных объектов. Однако и природа объектов, имеющих спиральную или эллиптическую форму, долгое время оставалась неясной. Не было ясно — это галактические или внегалактические объекты. Почти в это же время были открыты переменные пульсирующие звёзды, яркость которых

регулярно менялась с определённой амплитудой. Они были названы цефеидами по названию звезды Цефея. Класс этих пульсирующих звёзд, цефеид, обладает важным свойством: чем больше период пульсации звезды, тем больше её светимость. Астроном из Гарварда мисс Генриетта Ливитт [175] , изучая переменные звёзды в Малом Магеллановом облаке (1912), обнаружила более тридцати цефеид и открыла их вышеотмеченное свойство. Чёткая зависимость периода пульсации цефеид от светимости позволила с высокой точностью определить расстояние до них по периоду пульсаций. Таким образом, если цефеида наблюдалась в какой-либо галактике или звёздном скоплении, то, измерив период её пульсации, можно определить её абсолютную звёздную величину и, следовательно, расстояние до неё.

174

Джон Людвиг Эмиль Дрейер (1852–1926) — ирландский астроном датского происхождения. Главным трудом обычно считается Новый общий каталог туманностей и скоплений звёзд, которые он каталогизировал по номерам в 1888 году.

175

Генриетта Суон Ливитт (1868–1921) — американский астроном, известная трудами по изучению переменных звёзд.

Этим методом можно определить расстояния примерно до 3 мегапарсек. Такое ограничение обусловлено сравнительно небольшой яркостью цефеид (до абсолютной звёздной величины М порядка 6). И так как большинство галактик находятся значительно дальше, то для определения расстояния до них использовались данные о более ярких астрономических объектах, как, например, ярчайшие звёзды с абсолютной звёздной величиной М порядка -8, звёздные ассоциации — с М около -12, сверхассоциации — с М порядка -14 и т. д. Так было до тех пор, пока не был открыт закон Хаббла.

Выдающаяся роль в открытии и исследовании Метагалактики принадлежит замечательному американскому астроному Эдвину Хабблу, доказавшему в конце 1920-х годов расширение Метагалактики и установившему закон пропорциональности красного смещения спектральных линий расстоянию до далёких галактик, навсегда связанный с его именем (закон Хаббла).

Одной из первых задач, вставших перед Хабблом, когда он начал систематическое изучение галактик, была задача их классификации. Хаббл избрал самый простой метод классификации по внешнему виду, которым пользуются и до сих пор. Он предложил разбить все галактики на три основных вида:

1) эллиптические, обозначаемые `E;

2) спиральные, обозначаемые S;

3) неправильные (иррегулярные), обозначаемые I или I_rr.

Следует заметить, что хаббловская классификация не претендует на охват характера происхождения галактик и их эволюции.

Эллиптические галактики имеют вид гладких эллипсов или кругов с постепенным уменьшением яркости от центра к периферии. Внешне никакого дополнительного рисунка у них нет. Но если постараться получить «недодержанные» снимки эллиптических галактик, то обнаружится интересная внутренняя структура галактики. В особенности интересна морфология у М87: виден отчётливый ультрафиолетовый выброс (джет) из ядра этой гигантской галактики.

С этого и началась новая эпоха в астрономии. В десятки тысяч раз увеличился радиус исследуемого человеком мира, а объём исследуемого мира возрос, следовательно, в тысячи миллиардов раз. История науки показывает, что расширение области исследования никогда не ограничивается простым количественным увеличением материала исследования, оно приводит к открытию новых качеств, новых неизвестных до сих пор объектов. Конечно, решающим шагом в исследовании галактик явилось появление крупных инструментов — телескопов и сверхчувствительных приёмников излучения в широком диапазоне электромагнитных длин волн.

Мир галактик чрезвычайно разнообразен, и некоторые из них очень живописны. Для каждой галактики, как бы ни был сложен её внешний рисунок, можно разыскать другую галактику, очень на неё похожую, на первый взгляд — двойника. Однако более внимательное рассмотрение всегда обнаружит заметные различия в любой паре галактик, а большинство галактик очень сильно отличается друг от друга своим внешним видом.

В шестидесятых годах прошлого века Анри Вокулёр [176] разработал классификацию типов галактик, по их изображению отличающуюся от других классификаций (в частности, от классификации Хаббла) большей детальностью. По этой системе классификации он составил три обширных каталога галактик, последний из которых включает 4364 объекта.

176

Жерар Анри де Вокулёр (1918–1995) — американский астроном французского происхождения. Труды по звёздной фотометрии, физике планет и внегалактической астрономии.