Сто лет назад астрономы пережили интеллектуальную революцию. Вплоть до начала 1920-х годов большинство считало, что Млечный Путь — это все пространство Вселенной. Спиральные туманности, эти странные размытые пятна, наблюдаемые в телескопы, считались явлениями, происходящими внутри нашей галактики. Однако в 1923 году Эдвин Хаббл доказал, что одна из них, туманность Андромеды, является самостоятельной галактикой, расположенной далеко за пределами нашей Галактики. Это открытие по-новому определило наше место во Вселенной.
Ограниченное видение Вселенной
В начале двадцатого века средства астрономических наблюдений были еще ограничены. Спиральные туманности выглядели как странные светящиеся пятна, природа которых оставалась загадкой. Некоторые астрономы, например Харлоу Шэпли, считали, что это зоны звездообразования, расположенные на краю Млечного Пути, который тогда считался полной протяженностью Вселенной.
Однако раздавались и другие голоса, в частности Хебера Кертиса, который утверждал, что эти туманности на самом деле являются островами во Вселенной, то есть отдельными галактиками. Кульминацией этих разногласий стали Великие дебаты 1920 года — публичная дискуссия между Шэпли и Кертисом об истинной природе этих удивительных объектов. Однако в отсутствие убедительных доказательств загадка оставалась загадкой.
Генриетта Свон Ливитт: ключ к космическим расстояниям
Прежде чем Эдвин Хаббл смог разгадать эту загадку, ему пришлось опираться на работы других первооткрывателей, в частности Генриетты Свон Ливитт. Этот астроном, работавший в обсерватории Гарвардского колледжа, обнаружил фундаментальную связь между периодом и светимостью переменных звезд, называемых Цефеидами. Сравнивая видимую светимость цефеиды с ее внутренней светимостью, можно было точно рассчитать расстояние до нее. Это правило света стало революцией в измерении расстояний во Вселенной.
Харлоу Шэпли использовал цефеиды для создания первой космической шкалы расстояний в пределах Млечного Пути. Тем не менее, Шэпли оставался убежденным, что за пределами нашей Галактики ничего не существует.
Появление Эдвина Хаббла
В 1919 году Эдвин Хаббл присоединился к обсерватории на горе Вильсон в Калифорнии, оснащенной 2,5-метровым телескопом Хукера, самым большим телескопом в мире на тот момент. Это был самый современный инструмент, идеально подходящий для изучения тайн спиральных туманностей. В 1923 году Хаббл направил телескоп на туманность Андромеды, также известную как Мессье 31. Там он наблюдал переменную звезду Цефеиду, которую пометил на своей фотопластинке как «VAR! Используя связь между периодом и светимостью, открытую Ливиттом, Хаббл вычислил расстояние до звезды. Она находилась на расстоянии около 930 000 световых лет, далеко за пределами галактики Млечный Путь.
Хотя это было занижено по сравнению с реальным расстоянием до Андромеды (2,5 миллиона световых лет), этого было достаточно, чтобы доказать, что эта спиральная туманность является отдельной галактикой. Таким образом, Млечный Путь был всего лишь одной галактикой среди многих других во Вселенной гораздо большего размера, чем представлялось ранее.
Сообщение, которое перевернуло астрономию с ног на голову
Открытие Хаббла было официально представлено в январе 1925 года на заседании Американского астрономического общества в Вашингтоне. Это открытие стало поворотным пунктом в истории астрономии. Говорят, что Харлоу Шэпли, который не хотел принимать эту идею, сказал, прочитав письмо Хаббла: «Это письмо, которое разрушило мою вселенную».
Однако Хаббл не остановился на достигнутом. В 1929 году он и Милтон Хьюмасон, его сотрудник в обсерватории, сформулировали закон Хаббла-Леметра, который показал, что почти все галактики удаляются от нас. Это стало еще одним доказательством того, что Вселенная расширяется — идея, согласующаяся с теоретическими работами бельгийского физика Жоржа Леметра и общей относительностью Эйнштейна.
Открытие существования других галактик и расширения Вселенной изменило наше представление о космосе. Это потрясение стало частью периода крупных научных революций, наряду с теорией относительности и квантовой физикой.
Сегодня мы знаем, что в видимой Вселенной насчитывается около 2 000 миллиардов галактик, каждая из которых населена миллиардами звезд. Эта необъятность до сих пор вызывает множество вопросов: какова природа темной материи и темной энергии? Что произошло во время Большого взрыва? Эти загадки ждут ответов, как и вопрос о нашем месте в этой увлекательной Вселенной.
