Евгений Гусев - Расширяя границы Вселенной: история астрономии в задачах

В 1901 году, 8 февраля по старому стилю, в созвездии Персея заблистала новая звезда, открытая молодым гимназистом пятой Киевской гимназии Андреем Борисяком, а несколькими часами позднее — Андерсоном в Эдинбурге. Борисяк и Андерсон заметили новую звезду 8 февраля, когда она уже достигла значительного блеска и бросалась в глаза. До 11 февраля 1901 г. Новая Персея увеличивалась в своём блеске, а с этого дня начала блекнуть; уменьшение блеска шло очень быстро: в марте она уже была четвёртой величины, в апреле — шестой величины и находилась на пределе зрения. В конце 1902 г. она была девятой величины.

Молодой любитель астрономии А. Борисяк удостоился Высочайшего поощрения: Его Величество Государь Император Николай Александрович милостиво подарил Борисяку прекрасный телескоп работы Цейса.

К сказанному профессором Глазенапом следует добавить, что Новая Персея 1901 г. (N Per 1901, или GK Per) оказалась уникальным объектом. Во — первых, это была одна из ярчайших новых прошедшего столетия — в максимуме её блеск достиг нулевой величины; лишь новая V603 Aql 1918 блестела на величину ярче. Во — вторых, многие годы после вспышки Новой Персея астрономы наблюдали расширяющуюся вокруг неё газовую оболочку — остаток взрыва звезды. Наконец, это единственная новая, у которой многие десятилетия наблюдался эффект светового эха: вспышка звезды осветила окружающее её межзвёздное вещество, и эта освещённая область со скоростью света расширялась, подобно сброшенной оболочке.

Так киевский гимназист Борисяк оказал услугу науке. А вот вторая подобная история, случившаяся 29 августа 1975 г. в Крымской астрофизической обсерватории АН СССР и соседствующей с ней обсерватории МГУ. Именно там в это время, вместе с десятками профессиональных астрономов, проводил свои наблюдения и студент — дипломник МГУ Сергей Шугаров.

А. Борисяк, открывший Новую Персея. 1901 г.

Будучи со школьных лет фанатичным любителем астрономии, Сергей прекрасно знал звёздное небо. Поэтому, направляясь к башне телескопа и окидывая по привычке взором звёздное небо, он сразу обнаружил «лишнюю» звезду в Лебеде и быстро оповестил об этом сотрудников двух обсерваторий. Незамедлительно были начаты наблюдения всеми доступными средствами и отправлена телеграмма в международный центр астрономических открытий, который разослал её во все обсерватории мира. В результате удалось подробно изучить одну из самых интересных новых в истории астрономии — Новую Лебедя (V1500° Cyg), уникально быструю по скорости нарастания и спадания блеска: невооружённым глазом она была видна всего несколько ночей.

Позже некоторые маститые астрономы Крыма вспоминали, что в тот вечер созвездие Лебедя им тоже показалось каким‑то необычным, но за суетой дел они не осознали истинной причины этого. В результате открытие досталось студенту. Правда, телескоп Цейса ему за это не подарили, но весть об открытии сыграла немалую роль в его судьбе: несмотря на весьма умеренную успеваемость студента по теоретическим предметам, ректор университета своим решением оставил «открывателя новых звёзд» для работы в МГУ и не ошибся. Сегодня Сергей Юрьевич Шугаров — один из ведущих специалистов по изучению переменных звёзд. Не заставила себя ждать и слава: побывавший в те дни на Крымской обсерватории известный поэт Андрей Вознесенский был поражён открытием студента и написал стихотворение:

Студент МГУ Сергей Шугаров, открывший Новую Лебедя 1975 г., на фоне башни 2,6–метрового рефлектора им. Г. А. Шайна Крымской астрофизической обсерватории.

Стихотворение это было опубликовано в самом популярном в те годы журнале «Юность» с тиражом в 2,7 млн. экз. и принесло студенту Шугарову всесоюзную славу (хотя и не понравилось самому «непристойному свистуну», поскольку в комментарии к стихотворению поэт перепутал как дату открытия, так и фамилию первооткрывателя). Кстати, упомянутый в последней строчке аспирант — также фигура реальная: он был в момент вспышки звезды в обсерватории, видел её, но, озабоченный аспирантскими проблемами, не обратил внимания. Ныне он известный профессор.

Итак, два юных любителя науки — гимназист и студент — не достигнув ещё статуса учёного и не просиживая штаны над сложными проблемами, смогли сделать полноценные и важные для науки открытия. Может быть именно это и имел в виду Аристотель, говоря о «проницательности» учёного?

5.69. Приведённое высказывание Леонардо можно толковать так: он считает положение Солнца и Луны во Вселенной равноценными, а значит, ни тот, ни другой космические объекты не могут служить центром мира. В другом месте учёный утверждает, что Земля не находится «ни в центре солнечной орбиты, ни в центре Вселенной». Следует заметить, что Леонардо умер до появления труда Коперника.

5.70. Главный аргумент Галилея в пользу шарообразности Луны — форма терминатора:

Луна и Земля сходны, конечно, по форме, которая, несомненно, шарообразна, как это неизбежно следует из того, что диск Луны виден совершенно круглым, и из того, как она воспринимает свет Солнца. Если бы поверхность её была плоской, то вся она одновременно одевалась бы светом, а потом равным образом в одно и то же мгновение вся лишалась бы света, но не освещались бы сперва те её части, которые обращены к Солнцу, а за ними постепенно и все следующие, так что, только достигнув противостояния, и не раньше, весь её видимый диск оказывается освещённым; и обратно, совершенно противоположное этому происходило бы, если бы её видимая поверхность была вогнута, а именно: освещение начиналось бы с частей, противоположных Солнцу.

5.71. Гаусс обращает внимание на ограниченность нашего знания; современные естествоиспытатели формулируют это положение так: «Всё, что не запрещено [фундаментальными законами], то разрешено». В связи с этим учёные предполагают, что жизнь может иметь различные биохимические основания и сильно варьировать свою форму в зависимости от внешних условий, по Гауссу — быть «иначе организованной». Пример последних лет: глубоководные гидротермальные сообщества — почти замкнутые оригинальные биосферы в миниатюре. Уверенность Гаусса в наличии и многообразии жизни во Вселенной сегодня разделяется многими учёными.

5.72. Если высота Луны и Солнца над горизонтом одинакова, то атмосферное поглощение света, падающего на гору и приходящего от Луны, также будет одинаковым. Это понимал и сам Дж. Гершель, который далее в цитированном отрывке пишет: «Солнце и Луна находились на одинаковой высоте, в атмосфере не было ни облаков, ни паров, и последняя действовала одинаково на оба светила».

По современным данным, Луна и целый ряд других спутников планет имеют низкую отражательную способность. В визуальных лучах альбедо материков Луны составляет около 0,09, лунных морей — чуть более 0,04. Опыт Гершеля, демонстрирующий весьма низкое альбедо лунной поверхности, можно повторить, если сравнивать яркость почти полной Луны и белой стены, освещённой лучами заходящего Солнца.

5.73. Под «философами» раньше понимали учёных вообще, и астрономов — в частности. Лучше всего рельеф Луны виден в то время, когда тени от гор и кратеров наибольшие, что имеет место во время первой и последней четвертей близ терминатора. Вывод, сделанный Галилеем, возможен только при наблюдениях в телескоп.