Эдвин Хаббл и его исследования

Какого размера Вселенная? Эдвин Хаббл решил это изучить

Хаббл пристально рассматривал через увеличительное стекло фотографии ночного неба, сделанные на протяжении нескольких дней. Особенно его интересовали три конкретные звезды. На всех фотографиях он выискивал один и тот же участок неба. И на одном из снимков две звезды вели себя как положено, за несколько дней совершая цикл от тусклого к яркому и обратно, а третья тоже изменяла светимость, но была заметно темнее. Все три относились к особому классу переменных звезд, называемых цефеидами.

Хаббл стоит у гигантского телескопа обсерватории Маунт-Вилсон. Он использовал этот телескоп во всех своих исследованиях.

В течение последующих недель Хаббл фотографировал этот участок неба каждую ночь, чтобы составить график светимости звезды. Выяснилось, что на полную смену яркости у нее уходит 31,4 дня — он назвал этот параметр периодом звезды.

Яркость цефеид связана с их периодом, и по расчетам выходило, что эта звезда должна быть очень яркой. Почему же она выглядит иначе? Возможно, до нее просто очень далеко? Сделав выкладки, Хаббл обнаружил, что звезда находится раза в три дальше, чем край нашей галактики, Млечного Пути. А ведь ученые тогда предполагали, что нашей галактикой ограничивается вся Вселенная! Хабблу стало ясно, что Вселенная намного больше, чем кто-то мог себе представить.

Хаббл в обсерватории Маунт-Вилсон в 1937 году. Он работает с телескопом Хукера, размер зеркала которого превышает 2,5 метра.

Он заметил еще кое-что. На фотографиях было видно, что рядом с этой цефеидой расположены сотни звезд. Они тоже находятся вне Млечного Пути. Значит, это часть другой галактики, и Млечный Путь лишь одна из множества галактик во Вселенной.

Исследуя расстояния до галактик, Хаббл сопоставил их с красными смещениями, измеренными прежде всего Весто Слайфером и позднее другими астрономами. Выяснилась закономерность: в среднем чем дальше галактика, тем больше скорость ее удаления. Жорж Леметр еще в 1927 году вывел подобную связь из общей теории относительности и связал ее с расширением Вселенной; статья Хаббла 1929 года дала важное наблюдательное подтверждение. Сегодня эту зависимость называют законом Хаббла — Леметра. Представь себе Вселенную в виде куска дрожжевого теста, а изюминки в нем — скопления галактик: по мере расширения теста расстояния между изюминками растут.

Хаббл с коллегами возле обсерватории Маунт-Вилсон, где он работал. Куполообразная крыша раздвигалась, чтобы телескоп мог «вглядываться» в ночное небо.

Не все приняли идеи Хаббла. Другой великий астроном, Харлоу Шепли, незадолго до этого предложил собственную модель Вселенной, намного меньше, чем у Хаббла, — размером с Млечный Путь. В 1923 году Хаббл написал Шепли письмо, приведя в нем аргументы в защиту своей версии. Показав это письмо коллегам, Шепли сказал: «Это послание разрушило мою Вселенную».

В последующие годы Хаббл продолжал изучать галактики и участвовал в подготовке научной программы для будущего 200-дюймового телескопа обсерватории Паломар в Калифорнии. Он выступал за признание астрономии частью физики, поскольку Нобелевской премии по астрономии отдельной категории не существует. Сам Хаббл Нобелевской премии не получил; позднее астрономические открытия неоднократно отмечались Нобелевской премией по физике.

На рисунке видно, что происходит с изюмом, когда тесто увеличивается в объеме. Как и изюминки, группы галактик удаляются от далеких объектов быстрее, чем от соседей.

Работы Хаббла вместе с исследованиями Леметра, Слайфера и многих других ученых радикально изменили представления о Вселенной. Хаббл показал, что Млечный Путь не единственная галактика, а его наблюдения стали важной частью доказательной базы расширяющейся Вселенной. Через 101 год после рождения Хаббла в космос отправился телескоп, названный его именем. Он стал одним из самых успешных космических телескопов и существенно расширил наши знания о планетах, звездах и галактиках.

Найденная Хабблом цефеида находится в галактике Андромеда, в двух с лишним миллионах световых лет от Земли.

Для облегчения работы Хаббл разработал систему классификации галактик по их форме. Галактика на снимке относится к «спиральным с перемычкой».

Вклад Хаббла в науку

• Получил важные наблюдательные данные в пользу расширения Вселенной и связи между расстоянием до галактики и ее красным смещением;
• Открыл, что наша галактика Млечный Путь, лишь одна из многих;
• Разработал систему классификации галактик в зависимости от их формы

Космический телескоп «Хаббл» на орбите. Он передал на Землю потрясающие фотографии небесных тел, его данные помогают астрономам продолжать дело Эдвина Хаббла.

Ученый и не только

Вот чем увлекался Хаббл помимо науки.

В молодости он неплохо играл в американский футбол, но отец попросил его уйти из команды, потому что считал игру очень опасной.

Потом Хаббл стал боксером. И настолько хорошим, что ему предложили участвовать в чемпионате мира в тяжелом весе!

В Первую мировую Хаббл пошел добровольцем в армию США. Во время Второй мировой он участвовал в разработке оружия, но позднее он стал пацифистом, как и Эйнштейн.