Джон Гудрайк был принят в Королевское общество 16 апреля 1786 года в возрасте 21 года. Но, возможно, он даже не узнал об этом событии, потому что всего через четыре дня, 20 апреля 1786 года, он умер от пневмонии. Один из залов университета Йорк назван в честь него в знак памяти.
Любой любитель астрономии может сейчас повторить наблюдения Джона Гудрайка и проследить за изменением блеска Алголя, Дельты Цефея и Беты Лиры. А для многих астрономов-любителей наблюдение переменных звезд, которых открыто уже многие тысячи, — серьезное, увлекательное дело, которое к тому же приносит пользу науке.
5. Вокруг Планеты Икс
С середины XIX в. все новые и новые методы и технологии приходят на службу астрономам.
Появляется фотография — и вскоре она становится основным методом, вытесняя визуальные наблюдения. Строятся все более крупные телескопы…
Открытия тоже не заставляют себя ждать. В 1846 году «на кончике пера», путем математических расчетов на основе анализа неправильностей в движении Урана, была открыта планета Нептун.
Но отклонения Урана от предвычисленного движения, пусть небольшие, все равно оставались. В течение долгого времени принято было считать, что они объясняются только существованием девятой планеты, лежащей за орбитой Нептуна. В научных кругах ее называли «планетой Икс».
Среди горячих сторонников этой гипотезы был американец Персиваль Лоуэлл (1855–1916). Это очень колоритная и своеобразная фигура в истории астрономии. Выходец из богатой семьи, наследник семейного бизнеса он получил образование в Гарварде, где изучал математику. Однако в дальнейшем Лоуэлл не захотел посвящать себя ни бизнесу, ни карьере профессора математики в том же Гарварде, отвергнув предложение этой должности. В 1880–1890 гг. он путешествует по Востоку — в основном по Японии и Корее. Итогом длительных (каждая по нескольку месяцев) поездок стали четыре книги, посвященные этим странам.
Но начиная с 1890-х гг. Лоуэлл обращается к своему увлечению с детства — астрономии — и строит на свои средства первую в США крупную частную обсерваторию, директором которой будет всю оставшуюся жизнь. Это полноценное научное учреждение, в котором работали и работают профессиональные астрономы, но принадлежит оно и теперь, в XXI веке, наследникам Лоуэлла.
Персиваль Лоуэлл
При жизни Лоуэлла особое внимание в обсерватории уделялось изучению Марса. Он был (наряду с французом Камилем Фламмарионом) горячим сторонником гипотезы о существовании на Марсе разумной жизни, основанной на наблюдении так называемых марсианских каналов — узких прямых линий на поверхности Марса, впервые описанных в 1877 году итальянским астрономом Джованни Скиапарелли — об этом говорится в новых книгах Лоуэлла «Марс и его каналы» и «Марс как обитель жизни». По Лоуэллу, ход эволюции был одинаков на Земле и Марсе, соответственно, биология и биохимия землян и марсиан сходны: последним требуется пища, а чтобы её выращивать — требуется вода. Марс — сухая планета (Лоуэлл подсчитал, что воды там в 200 000 раз меньше, чем на Земле), история которой намного более длительная, поэтому марсиане намного обогнали землян, а искусственное орошение является главным приоритетом их цивилизации. Лоуэлл рассчитал, что потемнение линий каналов при наступлении марсианской весны идёт быстрее, чем если бы вода текла естественным образом; он считал это важнейшим доказательством разумной жизни на Марсе и искусственной природы его каналов.
Несостоятельность теории марсианских каналов сейчас всем понятна. На Марсе нет высокоразвитой цивилизации и с большой вероятностью нет и никогда не было жизни… Сами же каналы были, скорее всего, обманом зрения, вызванном попыткой глаза хоть что-то рассмотреть на крохотном (даже в крупный инструмент) диске планеты. Недаром их рисунок разные наблюдатели видели по-разному, а на фотографиях и вовсе их не удавалось запечатлеть. Однако благодаря книгам Лоуэлла множество людей увлеклись астрономией и заинтересовались исследованиями Марса. Не исключено, что без этих книг не было бы и многочисленных фантастических романов о Марсе и марсианах — начиная с «Войны миров» Герберта Уэллса, которые, в свою очередь, будили воображение детей и молодых людей, становившихся в дальнейшем инженерами и конструкторами первых ракет…
В 1910 году Лоуэлл объявил, что рассчитал положение «Планеты Икс» и начал её фотографический поиск. Он даже утверждал, что девятой планете требуется 282 земных года для оборота вокруг Солнца, а в телескоп она будет видна как тусклое светило 12-й или 13-й звёздной величины.
Как стало ясно только в конце XX в., гипотеза о «Планете Икс» тоже была неверна.
Данные, полученные в 1989 году «Вояджером-2», показали, что масса Нептуна на 0,5 % меньше, чем думали астрономы. Казалось бы, немного, но когда Майлс Стендиш пересчитал гравитационное воздействие Нептуна на Уран заново, то неправильности в орбите Урана исчезли, а с ними — и надобность в Планете Икс[12]…
Но, как часто бывает в науке, идя по ложному следу, ученые совершили настоящее открытие. По чистой случайности в районе, предсказанном Лоуэллом, оказалось новое тело Солнечной системы, которое сначала считалось планетой, а теперь считается первым представителем класса карликовых планет. Период обращения этого тела вокруг Солнца оказался короче, но довольно близким к предсказанному Лоуэллом — 248,9 года. А вот блеск был почти на две величины слабее, и постепенно стало ясно, что и масса его очень незначительна. Речь, конечно, идет о Плутоне. По счастливому совпадению он был открыт именно на Лоуэлловской обсерватории, в 1930 году, через 14 лет после смерти Лоуэлла.
Снимки, на которых был открыт Плутон
На самом деле, еще 19 марта и 7 апреля 1915 года в обсерватории Лоуэлла были получены два слабых изображения Плутона, однако он на них не был опознан.
Плутон могли открыть и на обсерватории Маунт-Вильсон в 1919 году. В тот год Милтон Хьюмасон по поручению Уильяма Пикеринга проводил поиски девятой планеты, и Плутон попал на 4 фотопластинки. Но при их анализе внимательно просматривались только близкие к эклиптике области, а Плутон оказался слишком далёк от неё. Кроме того, он терялся среди множества звёзд и, по некоторым данным, его изображение на некоторых снимках совпало с небольшим браком эмульсии или частично наложилось на звезду.
А честь открытия Плутона в 1930-м принадлежит Клайду Томбо (1906–1997) — человеку, чья судьба тоже достойна отдельного упоминания.
Он родился в семье бедного фермера-арендатора. В 12-летнем возрасте Клайд впервые посмотрел в небольшой телескоп на Луну и с этого момента «заболел» астрономией. Когда Клайд окончил среднюю школу, его одноклассники записали в книгу выпускников пророческую фразу: «Он откроет новый мир».
Но дальнейшая учёба для юноши оказалась невозможной — родители не могли оплатить ее.
Клайд Томбо
Он принял решение изучать астрономию самостоятельно и собственноручно сделать телескоп. В этом предприятии он потерпел сначала несколько неудач — заготовки зеркал портились даже от неподходящей температуры в помещении! Для соблюдения температурного режима при обработке зеркала рефлектора, Томбо выкопал погреб, и в нём обрабатывал стеклянные диски для своего 9-дюймового рефлектора. Он решился послать свои рисунки лунных кратеров, спутников Юпитера, поверхности Марса в Лоуэлловскую обсерваторию. Там они были высоко оценены специалистами.
В конце 1928 года директор Лоуэлловской обсерватории доктор Слайфер (1875–1969) прислал Клайду письмо с приглашением на работу. Он был зачислен в штат в качестве лаборанта-фотографа.
В начале апреля 1929 года Клайд, работавший на 13-дюймовом астрографе, начал съемку звёзд в созвездии Близнецы, где по вычислениям Лоуэлла должна была находиться «Планета Икс». Для поиска неизвестной планеты он сравнивал снимки одного и того же участка неба с интервалом 2–3 ночи на блинк-компараторе — приборе, дающем возможность увидеть перемещение объекта путем быстрого перевода взгляда с одного снимка на другой. Работать приходилось по 14 часов в сутки.
В ходе выполнения этой программы Клайд Томбо обнаружил новую комету, сотни новых астероидов, много переменных звёзд; провел исследование по пространственному распределению галактик.
18 февраля 1930 года, анализируя фотопластинки, он увидел, что вблизи звезды Дельта Близнецов одна из слабых точек «запрыгала» — это был Плутон.
Имя новой планете выбрали в том числе и потому, что первые две его буквы совпадают с инициалами Персиваля Лоуэлла.
В 1932 году, уже после своего открытия, Клайд Томбо поступил в Канзасский университет, который окончил в 1936 г. Продолжал работать в Лоуэлловской обсерватории до 1943 г. Далее преподавал в Аризонском колледже во Флагстаффе, в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, работал в Абердинской баллистической лаборатории в Лас-Крусесе (штат Нью-Мексико), с 1955 г. — также в университете штата Нью-Мексико (с 1965 — профессор, с 1973 — почётный профессор).
За открытие Плутона Клайд Томбо был удостоен специальной медали с изображением Уильяма Гершеля. Кроме того, за вклад в астрономическую науку был удостоен медали им. X. Джэксон-Гуилт Лондонского королевского астрономического общества (1931) и других наград.
Так судьба соединила в одном открытии богатого бизнесмена и паренька из бедной семьи, одинаково увлеченных астрономией.
6. Расширяя диапазоны
Лучи видимого света — не единственные вестники из космических глубин. Космос пронизан и другими видами электромагнитных излучений. Это радиоволны, инфракрасное, ультрафиолетовое, рентгеновское и гамма-излучение. Все эти излучения, а также частицы космических лучей (протоны, электроны, нейтрино) и открытые в 2016 году гравитационные волны, несут ценнейшую информацию о физических явлениях во Вселенной.
Ещё в конце XIX века учёные предполагали, что радиоволны, отличающиеся от видимого света только частотой, также должны излучаться небесными телами, в частности Солнцем. Радиоастрономия как наука берёт своё начало с экспериментов американского радиоинженера Карла Янского, проведённых в 1931 году.