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

позволяла различать величины и возраст звезд, принадлежащих к одной и той же широкой категории. После того как в 1908 году Эйнар Герцшпрунг впервые похвалил чутье мисс Мори, одно из ее обозначений было введено в дрейперовскую классификацию в 1922 году, а в 1943 году при внедрении новой системы МКК в нее включили еще некоторые градации Мори. В 1978 году, четверть века спустя после кончины Антонии Мори, ее система получила дальнейшую реабилитацию – Уильям Морган опубликовал «Исправленный спектральный атлас Моргана – Кинана для звезд древнее Солнца» с новыми соавторами Гельмутом Абтом и Дж. Тапскоттом. Морган посвятил эту книгу «Памяти Антонии Мори (1866–1952), замечательного специалиста по морфологии звездных спектров».

Генриетта Ливитт не участвовала в разработках классификации, но своими поисками переменных и открытием связи между периодичностью и блеском цефеид внесла не менее, а может быть, и более важный вклад в развитие астрономии. Выведенная мисс Ливитт зависимость между периодичностью и светимостью дала Харлоу Шепли возможность раздвинуть границы Млечного Пути. Те же цефеиды с применением тех же аналитических методов позволили Эдвину Хабблу оценить непомерные расстояния до спиральных туманностей. С помощью цефеид Хаббл в 1924 году доказал, что Млечный Путь не единственная галактика во Вселенной, а позже продемонстрировал, что Вселенная расширяется, становясь еще более огромной, о чем свидетельствует стремительное разбегание большинства внешних галактик. Но цефеиды еще не все рассказали о космических расстояниях. Во время Второй мировой войны немецкий эмигрант Вальтер Бааде, работавший в Маунт-Вилсон с 1931 года, воспользовался масштабными отключениями электричества, при которых ночное небо становилось темнее. Подробное изучение Бааде звезд в туманности Андромеды позволило разделить цефеиды на две подгруппы. Он заново откалибровал шкалу расстояний и пришел к выводу, что общий размер Вселенной вдвое превосходит оценки Хаббла. Современные астрономы опираются на зависимость между периодичностью и светимостью при расчетах текущей скорости расширения Вселенной.

Взаимосвязь между расстоянием и красным смещением, открытая Хабблом в царстве туманностей, назвали законом Хаббла. По этой же логике, как утверждают некоторые ученые, взаимосвязь между периодичностью и светимостью, обеспечившую почву для открытий Хаббла, следует с полным правом переименовать в закон Ливитт. Эта идея набирает популярность с января 2009 года, когда исполнительный совет Американского астрономического общества единогласно принял резолюцию о переименовании. Поводом послужил 100-летний юбилей «первого доклада Генриетты Ливитт о зависимости между периодичностью и блеском цефеид». Хотя члены совета понимали, что у ААО «нет полномочий устанавливать астрономическую номенклатуру», они отметили, что им «будет очень приятно», если название «закон Ливитт» войдет в широкое употребление.

Когда в наши дни заходит разговор о дамах-расчетчицах из Гарвардской обсерватории, их часто представляют как эксплуатируемых за гроши, недооцененных жертв конвейерной системы. Пикеринга обвиняют в том, что он поручал им нудную работу, за которую не взялся бы ни один мужчина, но это далеко от истины. До того как на заре XX века астрономия трансформировалась в астрофизику, как мужчины, так и немногие женщины, работавшие в этой области, были добровольными рабами рутины. Эту реальность Артур Серл, исполнявший обязанности директора в период между Уинлоком и Пикерингом, пытался растолковать журналисту, вознамерившемуся писать о романтике жизни обсерватории. «Честно предупреждаю вас, – вразумлял Серл Томаса Кервана из газеты Boston Herald, – что задуманная вами статья не получится одновременно правдивой и увлекательной. У астронома работа такая же скучная, как у бухгалтера, да и сходства весьма много. Даже результаты, полученные при астрономических исследованиях, хотя они и относятся к более высоким материям, чем обычные торговые сделки, куда менее интересны, чем результаты бухучета, по крайней мере для широкого читателя, если, конечно, сильно не приукрасить их, но тогда к науке они будут иметь мало отношения».

Пикеринг, увлекшийся все возрастающими успехами своей ночной работы с фотометром, положил начало новой эре фотографии и спектроскопии, изменившей лицо обсерватории. Когда он стал директором, там уже работали несколько женщин; он пригласил новых сотрудниц и доверил им классификацию звезд. Он также привлекал на помощь для наблюдений за переменными выпускниц и преподавательниц женских колледжей. Его отношение к женщинам, которое считалось справедливым, и назначение стипендий способствовали дальнейшему расширению участия женщин в астрономии. Харлоу Шепли, придя в Гарвард, сумел перенаправить стипендиальные средства на программу развития последипломного образования, которая изначально – и по необходимости – отдавала предпочтение женщинам. Присвоение Сесилии Пейн докторской степени по астрономии впервые в Гарварде напрямую связано с «гаремом» Пикеринга и уникальной коллекцией фотопластинок обсерватории.

Нынешние астрономы больше не используют стеклянные фотопластинки для съемок космоса. Приборы с зарядовой связью стали вытеснять фотопленку еще в 1970-е годы, а в последние два десятилетия съемка небесных объектов осуществляется почти исключительно в цифровой форме. Но как бы широко или глубоко современные приборы ни заглядывали в космос, они не могут увидеть, как выглядело небо в какой-либо день с 1885 по 1992 год. Гарвардский архив фотопластинок, запечатлевший звездные ночи на протяжении целого столетия, остается уникальным, бесценным и незаменимым.

Полмиллиона стеклянных пластинок хранятся в расширенном Кирпичном корпусе. Они стоят вертикально на полках множества металлических шкафчиков. Часть первых фотографий находятся в бумажных конвертах с рукописными пометками прежних сотрудниц. На всех конвертах, старых и новых, имеются наклейки со штрихкодом, содержащим информацию, которая помогает действующему куратору поддерживать порядок в архиве. Приходящие исследователи отмечаются на входе и выходе. Историки ценят фотопластинки за их старую информацию, за винтажный союз стекла и серебряно-желатиновой эмульсии, в которой запечатлелись звезды. Астрофизики обращаются к пластинкам, чтобы дополнить и интерпретировать новейшие открытия с учетом так называемой «астрономии во времени». Небесные обитатели, о которых даже не подозревали во времена Пикеринга – пульсары, квазары, черные дыры, сверхновые, рентгеновские двойные, – тем не менее оставили свои отпечатки на фотопластинках.

Когда расчетами занимались люди, они исследовали снимки на глазок, стараясь высмотреть как можно больше интересных объектов. Пикерингу и Шепли все время не хватало «читателей», чтобы использовать библиотеку фотопластинок должным образом. Самые мотивированные из методичных сотрудниц, исследуя снимок, на котором было 100 000 звезд, могли обработать лишь малую их часть. И поныне информационное содержимое архива пластинок остается по большей части неиспользованным.

Чтобы извлечь все эти дожидающиеся изучения данные с помощью современных компьютерных алгоритмов, в 2005 году Гарвардско-Смитсоновский центр астрофизики запустил при поддержке Национального научного фонда проект оцифровки. Его цель состоит в том, чтобы после очистки, сканирования и анализа каждой пластинки обеспечить «Цифровой доступ к столетию неба в Гарварде» (Digital Access to a Sky Century at Harvard, сокращенно DASC@H). За десять с лишним лет работа выполнена примерно на четверть.

Все процедуры и инструменты для DASC@H пришлось изобретать и создавать на месте, от машины наподобие посудомоечной – для очистки пластинок – до специально спроектированного высокоскоростного сканера, куда помещаются как стандартные фотопластинки 20 × 25 см, так и снимки с телескопа «Брюс» размером 35 × 43 см. На каждом этапе задачи сохранения исторического облика пластинок вступают в противоречие с научными потребностями. Например, при очистке пластинок, необходимом подготовительном этапе для получения чистых четких сканов, автоматически смываются все пометки на стекле, сделанные знаменитостями вроде Генриетты Ливитт и Энни Кэннон. Компромиссное решение – сфотографировать перед очисткой каждый снимок и конвертик, чтобы зафиксировать все пометки. Некоторые пластинки представляют слишком большую историческую ценность, чтобы портить их, и они будут храниться бессрочно. Одна из них, снятая еще в ту эпоху, когда природа спиральных туманностей вызывала споры, запечатлела участок звездного неба. На нем кто-то обвел кружком крохотное завихрение вещества, неразличимое без увеличительного стекла. Рядом с чернильным кружком вопросительная надпись: «Галактика?»

Каталожные карточки и журналы наблюдений, где указаны телескоп, небесные координаты, дата и время выдержки каждого снимка, тоже выкладываются в интернет усилиями волонтеров, которые занимаются по несколько часов в день их расшифровкой на краудсорсинговой платформе Смитсоновского института. Добровольцы работают на своих компьютерах с высококачественными фотографиями сотен страниц журналов, и каждая из этих страниц содержит статистические данные до 20 фотопластинок и примечания к ним.

В первый момент участники команды DASC@H, помимо извлечения данных, мало что могли сказать в оправдание своего долгосрочного проекта. Они хотели сделать снимки доступными и удобными для изучения во всем мире, защитить их от неосторожного обращения посетителей и спасти изображения от неминуемого разрушения, например из-за расслоения эмульсии. Но как только проект был запущен, непредвиденное событие предоставило дополнительный довод в его пользу.

Утром в понедельник 18 января 2016 года во дворе дома 60 по Гарден-стрит (официальный адрес Центра астрофизики) прорвало трубу. Эта труба