История исследований туманности Андромеды полна драматизма, ошибок и прозрений

Когда говорят о туманности Андромеды, на память обычно приходит роман Ивана Ефремова. Мало кто может найти туманность Андромеды на небе, выглядит она довольно слабенькой, по размеру сравнима с Луной, и разглядеть ее можно лишь в очень ясную безлунную ночь. Но роман Ефремова прославил туманность Андромеды – ближайшую к нам галактику.

А ведь совсем недавно – уже по историческим масштабам – туманность Андромеды была известна лишь узкому кругу астрономов-профессионалов. Туманное пятно спиральной формы еще в XVIII веке занес в свой каталог туманных пятен французский астроном Шарль Мессье и присвоил порядковый номер 31. Так туманность Андромеды и называется официально: М 31.

Казалось бы, какая разница – является туманность Андромеды звездным скоплением или газовой туманностью? Однако, если туманность Андромеды – газовая, то расстояние до нее невелико, с большого расстояния мы газовую туманность не разглядели бы.

Именно так и стояла проблема в начале ХХ века. Это была грандиозная мировоззренческая проблема.

Если М 31 – не газовая туманность, а далекая звездная система, то получается, что Млечный Путь, наша Галактика не единственный такой объект во Вселенной. Существуют и другие галактики, другие звездные острова, состоящие из десятков миллиардов звезд...

История исследования физической природы туманности Андромеды была полна драматизма, ошибок и неожиданных прозрений.

В конце XIX века общее мнение (точнее, общее заблуждение) было таково: все многочисленные спиральные туманности, наблюдаемые на небе, в том числе и туманность М 31 – это обычные газовые туманности, и находятся они, естественно, в нашей Галактике не очень далеко от Солнца.

Астрономические явления зачастую лишь видимость, поверхность чего-то, что сможет быть открыто и познано, когда вступят в строй новые, более совершенные телескопы, появятся новые методы исследований. На самом рубеже XIX и ХХ веков американский астроном Джон Шейнер получил спектр туманности Андромеды, оказавшийся очень похожим на спектр Солнца. Шейнер сделал из этого правильный вывод: М 31 – колоссальное звездное скопление, подобное Млечному Пути, состоящее из таких же звезд, как Солнце. Идея ясная – казалось бы, против нее нечего возразить.

Но... Несколько лет спустя американский астроном Весто Слайфер исследовал спектры туманностей, расположенных в звездном скоплении Плеяды. Скопление Плеяды невелико и находится, без сомнения, в нашей Галактике. А туманности связаны со скоплением и, значит, никак не могут быть "островными Вселенными". Так вот, Слайфер показал, что спектры этих туманностей тоже похожи на спектр Солнца!

Из двух правильных наблюдений были сделаны совершенно противоположные заключения о природе спиралей. И только из-за того, что двум разным, но одинаково выглядевшим явлениям была приписана одна и та же причина.

Загадка физической природы М 31 была разгадана лишь в 1924 году, когда Эдвин Хаббл и Джон Ричи получили прекрасные фотографии туманности Андромеды, на которых было видно, что ее спирали состоят из россыпи звезд.

Более того, Хаббл даже обнаружил среди этих звезд обычные переменные звезды цефеиды, каких много в нашей Галактике. По цефеидам определяют расстояния до звездных скоплений в нашей Галактике и до других, относительно близких галактик, в которых удается обнаружить "звездные маяки". То есть это сейчас определяют, конечно, а в начале ХХ века спиральные туманности еще не были разделены на отдельные звезды, так что о внегалактических цефеидах и говорить не приходилось.

Но в 1924 году, выяснив, что М 31 – звездная система, Хаббл обнаружил там и цефеиды, после чего оценил, наконец, расстояние, оказавшееся равным 1,5 миллиона световых лет – то есть в 300 раз больше, чем полагали ранее! Вот почему вспышки новых звезд в этой туманности выглядели такими слабыми – ведь звезды эти оказались на самом деле в 300 раз дальше, чем предполагалось…

Когда в двадцатых годах ХХ века астрономы разобрались, наконец, в настоящей природе туманности М31, туманности Андромеды, Вселенная предстала в новом виде – наша Галактика, которую раньше считали единственным таким огромным звездным скоплением, оказалась всего лишь одной из множества других таких же островных вселенных.

Это была революция, сравнимая с коперниканской. Коперник передвинул Землю из центра Вселенной. В XIX веке астрономы передвинули Солнце из центра Вселенной, сделав лишь одной из многих звезд единственного звездного острова – Галактики. Сто лет назад астрономы доказали, что и Галактика наша – вовсе не центр Вселенной. Туманность Андромеды сделала нашу Галактику одним из множества звездных островов.

"Туманность Андромеды" И. Ефремова тоже стала знаковым явлением – но уже в советской фантастике.