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

этими наблюдениями и вел счет измерениям, проведенным на каждом сконструированном им фотометре. В ночь на 25 мая 1903 года он внес в журнал свою личную веху – миллионное фотометрическое «измерение». Пикерингу, в молодости болевшему туберкулезом, на заре астрономической карьеры не советовали выходить на улицу по ночам, но теперь он мог похвастаться, что свежий воздух излечил его от чахотки.

Пикеринг не сомневался, что звезды своими колебаниями блеска телеграфируют какие-то важные сведения о своем поведении. Если расположение спектральных линий рассказывало о химическом составе звезд, то диапазон изменения блеска во времени нес информацию о глубинных истинах, природу которых предстояло еще постичь. На данный момент оставалось лишь отслеживать и фиксировать изменения, надеясь, что когда-нибудь массив данных удастся интерпретировать. Пикеринг был не из тех, кто занимается праздными домыслами, когда можно было накапливать данные.

Мисс Кэннон собирала оценки величин, сделанные коллегами и корреспондентами, и объединяла их с оценками энтузиастов из зарубежных обсерваторий, от Потсдама до Кейптауна, публиковавших свои данные в профессиональных журналах типа Astronomische Nachrichten и Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. С 1900 года, когда она стала отвечать за гарвардский карточный каталог переменных звезд, он пополнился 20 000 новых карточек. В 1903 году она свела неподъемную базу данных в серию таблиц, доступных для чтения любой заинтересованной стороне. Главный труд мисс Кэннон, «Предварительный каталог переменных звезд», был опубликован в «Анналах» обсерватории и немедленно получил широкое распространение.

Каталогу мисс Кэннон предшествовало много других каталогов переменных – один только Сет Карло Чандлер выпустил три, и тем не менее она назвала свой «предварительным». Это слово отражало ускоряющийся темп непрерывных открытий, которые стали возможными благодаря фотографии. Каталог дофотографической эры, изданный в 1865 году в Вене, содержал 113 известных на тот момент переменных. Книга мисс Кэннон содержала 1227. Свыше половины из них (694) были обнаружены на гарвардских фотопластинках: 509 – в шаровых скоплениях Солона Бейли из Южного полушария и 166 открыты миссис Флеминг, заметившей характерные яркие линии водорода при анализе звездных спектров для Мемориала Генри Дрейпера.

Таблицы мисс Кэннон содержали огромное количество информации, от координат каждой переменной и ее названия либо обозначения до максимума и минимума ее блеска, периодичности и спектральной категории по дрейперовской классификации. В одной колонке конкретизировался характер переменности каждой звезды – была ли она, например, разовым чудом типа сверхновой или обладала периодичностью, краткой или долгой. Здесь мисс Кэннон опиралась на систему, выработанную в 1880 году Пикерингом, который разделил переменные на пять типов.

Как карты в колоде космического пасьянса, звезды могли тасоваться и раскладываться разнообразными способами. Можно было классифицировать их, так сказать, по «мастям», в соответствии со спектрами, или по их блеску, выраженному в звездных величинах. Пять типов переменных звезд можно было представить в виде картинок – валетов, дам, королей, тузов и джокеров.

Свыше половины из тысячи с лишним звезд в каталоге мисс Кэннон подпадали под тип II по Пикерингу – долгопериодических переменных. Полный цикл изменчивости составлял у них год и даже больше. Она не могла установить причин медленных колебаний их блеска – как и более быстрых скачков и спадов, характерных для типов I, III и IV. Только у сравнительно редких переменных V типа блеск менялся по известной причине. Это были так называемые «затменно-двойные» звезды, то есть пары близко обращающихся звезд, по очереди заслонявших свет друг друга. Эталонный образец V типа – Алголь (арабск. «демон») в созвездии Персея – менял блеск с величины в 2,1 до 3,5 каждые три дня, когда более тусклый объект пары проходил перед более ярким. Получившееся частичное затмение длилось десять часов, после чего Алголь, как по расписанию, снова становился ярким. Его регулярные и явственные изменения блеска, заметные внимательному невооруженному глазу, привлекали наблюдателей с XVII века и принесли Алголю прозвища «мигающей звезды» и «бесовской звезды».

Миссис Флеминг, которая любила придумывать и шить костюмированных кукол для больниц и ярмарок, отобразила двойственную натуру Алголя в ряду кукол на астрономическую тематику, изготовленных ею как-то на Рождество для арекипских семей: большая мужская фигура, изображающая Алголь, рядом с миниатюрной черной куклой-девочкой. В мае 1902 года она сама открыла переменную типа Алголя, отслеживая на фотопластинках траекторию кометы. Ее находка стала самым свежим пополнением предварительного каталога мисс Кэннон. К сожалению, миссис Флеминг не располагала подходящим спектром, чтобы уточнить классификацию новой переменной по Дрейперу. Хотя сам Алголь она отнесла к классу B8A, а большинство из остальных 22 звезд, подобных Алголю, к классу A, искать для новой звезды место в гарвардско-дрейперовской системе было преждевременно. Мисс Кэннон довольствовалась тем, что оставила в колонке спектров напротив новооткрытой звезды типа Алголя пустое место. В ее таблицах было немало таких пустых мест, указывавших на другие пробелы – отсутствие данных о минимумах блеска, неясную периодичность, неизвестный спектр или неуточненный тип переменной. Но ведь на то каталог и предварительный, чтобы выявлять пробелы в знаниях, разве не так?

Генриетта Ливитт, выпускница и бывшая сотрудница Колледжа Рэдклифф, вернулась в Кеймбридж осенью 1903 года. Она дважды побывала в Европе, несколько лет проработала преподавателем в Белойтском колледже, штат Висконсин, неподалеку от места, где теперь жили ее родные, а потом поняла, что соскучилась по обсерватории. Когда она написала об этом Пикерингу, он предложил ей вернуться на условиях 30 центов в час – это была дань уважения к ее способностям, поскольку обычное жалованье расчетчиц составляло 25 центов в час. На этих условиях она и присоединилась к новому штату «читательниц», спонсированному Карнеги.

Несмотря на первоначальную благожелательность мистера Карнеги, в декабре 1903 года его институт резко прекратил поддержку Гарвардской обсерватории. Надежд на возобновление гранта было мало, и миссис Флеминг пришлось распустить команду только что обученных сотрудниц – всех, за исключением мисс Ливитт. Пикеринг изыскал другие средства на оплату ее полной ставки в качестве дешифровщицы «текстов» в «библиотеке» фотопластинок. Первым ее заданием по дешифровке стала Большая туманность Ориона.

Туманность Ориона – центральное украшение меча Охотника – уже была скрупулезно зарисована и картирована Джорджем Филипсом Бондом; имелся и знаменитый фотоснимок Генри Дрейпера. Она оставалась таинственной чащей звезд среди темных аллей чего-то вроде пыли и газа. Не так давно Макс Вольф из Гейдельберга, изучая эту туманность, обнаружил, что она изобилует переменными. Кто-то должен был проверить наблюдения Вольфа и подтвердить переменный характер всех его звезд. Пикеринг был уверен, что располагает и подходящей кандидатурой в лице мисс Ливитт, и несравненной коллекцией снимков с длительной выдержкой, порой до нескольких часов, которые упростят ей поиск. Так как созвездие Ориона видно и из Северного, и из Южного полушария, имелись его снимки со всех гарвардских телескопов за более чем 10-летний период.

Мисс Ливитт взялась за туманность, вооружившись хитроумным приспособлением для оценки блеска – стеклянным прямоугольничком с изображениями эталонных звезд разных величин. Этот миниатюрный эталон, примерно 2,5 × 7,5 см, в металлической оправе на длинной ручке, больше всего напоминал уменьшенную мухобойку. Мисс Ливитт называла его «мухошлепкой», так как вещица была «слишком мала, чтобы убить муху – разве только отшлепать». Через шесть месяцев она подтвердила 16 переменных Вольфа и открыла еще свыше 50 новых, в свою очередь подтвержденных миссис Флеминг.

Следующую волну открытий мисс Ливитт сделала благодаря другому методу. Эдвард Кинг, главный фотограф обсерватории, отпечатал для нее позитив с одного из стеклянных негативов туманности Ориона. На стеклянном позитиве звезды выглядели белыми на зернистом сером фоне. Каждый негатив мисс Ливитт накладывала на этот позитив и рассматривала наложение через лупу. Неизменные звезды нейтрализовали друг друга, но восемь новых переменных проявились. Через два месяца этого труда к послужному списку мисс Ливитт добавилось еще 77 переменных. Она перешла к другим туманностям в созвездиях или поблизости от них и насчитала еще 200 переменных в двух туманностях, замеченных Магелланом во время кругосветного плавания в 1520-х годах. Магеллану они показались парой светящихся облаков, плывущих в ночном южном небе. Позднее астрономы выяснили, что это звездные скопления, но оставили им название Магеллановых Облаков. В начале 1905 года только в Малом Магеллановом Облаке мисс Ливитт обнаружила 900 новых переменных.

«По части переменных звезд мисс Ливитт просто чертовка, – восторженно отзывался Чарльз Янг из Принстона в письме Пикерингу от 1 марта 1905 года. – За валом новых открытий уследить