Космос становится больше. Хаббл. Расширение Вселенной - [26]
Соотношение Талли — Фишера. Ординаты показывают абсолютную величину, связанную с логарифмом абсолютной светимости. Диссертация Сватерса, Гронингенский университет, 1999.
Цефеиды позволили делать очень точные расчеты, особенно когда Бааде пересчитал отношение периода и светимости. Но до их открытия в М31 астрономы использовали другие методы, менее точные. Один из них был связан с новыми звездами. Предполагая, что новые звезды были такими же, как в Млечном Пути, в 1919 году Лундмарк рассчитал расстояние до Андромеды и получил результат 550 тысяч световых лет. Эта цифра значительно меньше реальной, но все же это была количественная оценка. Главная проблема использования для расчетов новых звезд была связана с тем, что не у всех у них одинаковая светимость.
Если соблюдать объективность, то нужно сказать, что Хаббл открыл первую цефеиду в Андромеде, когда искал новые звезды, и за одно наблюдение обнаружил две новые звезды и одну цефеиду.
Первая публикация, посвященная определению расстояния до Андромеды и констатирующая правильность теории островных вселенных, появилась не в специализированном журнале, а в New York Times в ноябре 1923 года. Заголовок звучал так: «Открыто, что спиральные туманности являются системами звезд. Доктор Хаббл подтверждает, что островные вселенные, похожие на нашу, существуют».
Когда Хаббл работал над диссертацией, туманностью называли любой астрономический объект, не являющийся звездой или объектом Солнечной системы. В диссертации были такие слова:
«О природе туманностей известно крайне мало, также до сих пор не существует их приемлемой классификации; у нас нет даже точного определения. Возможно, они различаются по типам и не формируют однонаправленную последовательность развития».
Ясно было одно: существуют туманности, по всей видимости связанные со звездами Млечного Пути, наблюдается некоторая вариативность их форм, их скорости довольно умеренные, также считалось, что они принадлежат Млечному Пути. Были и другие туманности (включая спиральные), обладающие очень высокими скоростями и характеризующиеся отсутствием собственных движений (перпендикулярных линии наблюдения). Считалось, что такие туманности находятся за пределами Млечного Пути. Такой была ситуация, когда Хаббл в 1917 году представил свою диссертацию. С 1921 года он занялся классификацией туманностей: в ее отсутствие вести исследования было невозможно.
Одним из экспертов по данному вопросу считался его будущий шурин Уильям Райт. Хаббл, еще не знавший этого, написал ему очень вежливое письмо с просьбой дать разрешение на изучение данной темы, считавшейся темой Райта. Тот любезно ответил: «Я не хозяин туманностям».
Нельзя сказать, что классификация была исключительно плодом трудов Хаббла. Особенно интересно в ней разделение галактических и внегалактических туманностей. Среди галактических туманностей, принадлежащих Млечному Пути, — планетарные (см. рисунок 1), диффузные (светлые) и пылевые (темные). Однако, говоря сегодня о классификации Хаббла, мы имеем в виду его подклассификацию внегалактических туманностей.
Классификация Хаббла с течением времени менялась. В 1922 году его схема включала «камертон» внегалактических туманностей. В этом камертоне имелись эллиптические туманности, или просто эллипсы (см. рисунок 2), названные так по своему внешнему виду. Предполагалось наличие кольцевых туманностей, которые Хаббл называл ЕО, они занимали край диапазона. До раздвоения камертона эллиптичность росла в прогрессии, туманности назывались Е1, Е2... Е7.
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).
