Американський астроном Едвін Габбл, 135 річниця з дня народження якого відзначається 20 листопада, найбільше асоціюється з розширенням Всесвіту. У 1925 році він довів, що космос не обмежується нашою Галактикою. Потім відкрив закон, згідно з яким зоряні системи розлітаються у просторі тим швидше, чим далі вони розташовані одна від одної.
Якого розміру Всесвіт?
1 січня 1925 року Американське астрономічне товариство проводило засідання. На ньому розглядалася доповідь мало кому відомого тоді астронома Едвіна Габбла. Присвячена вона була визначенню відстані до цефеїди, яку він спостерігав у Туманності Андромеди.
Цефеїди — це такі велетенські змінні зорі, які за регулярні проміжки часу то зменшуються у розмірі, то знову збільшуються. При цьому їхня світимість напряму пов’язана з періодом пульсації. Тож, спостерігаючи за ними, завжди можна визначити абсолютну зоряну величину, а з неї вирахувати відстань до об’єкта.
На момент доповіді Габбла це був новий метод, проте нічого сенсаційного в ньому самому вже не було. А ось число, назване астрономом, дійсно вразило всіх — 2 млн світлових років. Це означало, що вся туманність Андромеди лежить далеко за межами Чумацького Шляху і являє собою зоряну систему, що не поступається розміром нашій Галактиці.
Так Габбл поставив крапку у великій суперечці, яка на той момент тривала між значно більш відомими, ніж він, астрономами вже кілька років. Важко повірити, але ще 100 років тому астрономи не знали, чи є Чумацький Шлях єдиною галактикою у Всесвіті розміром усього у 300 тис. світлових років, чи він насправді є значно більшим.
Зазвичай Габбла на момент відкриття, що зробило його відомим, характеризують як молодого астронома, якій тільки почав свій шлях, що привів його до відкриття величезного світу галактик за межами Чумацького Шляху. Проте на момент представлення доповіді йому було вже 35 років. То чим же він займався до того як став розширювачем Всесвіту?
Дитинство та юність
20 листопада 2024 року виповнюється 135 років з дня народження Едвіна Габбла. З’явився він на світ у штаті Міссурі в родині небагатого страхового агента і все його дитинство минуло в американській глибинці. У школі Едвін був відомий насамперед як спортсмен. Він грав у футбол, бейсбол, займався бігом. Здавалося б, звичайний хлопець. Проте з усіх предметів мав «відмінно».
Отже, він без проблем вступив до Чиказького університету. Там його навчання проходило достатньо своєрідно. З одного боку, Габбл продовжував займатися спортом і був достатньо популярним хлопцем. З іншого, за волею батька, який все життя заробляв гроші тяжкою працею, він наполегливо вивчав юриспруденцію, аби, як то кажуть, вийти в люди. І десь між усім цим він ще й слухав курси з фізики та математики, якими захоплювався з дитинства.
Ступінь бакалавра Едвін Габбл отримав у 1910 році, у віці 21 року. І поїхав у Європу, до Королівського коледжу, аби продовжити навчання за спеціальною програмою. Що цікаво, вона, знову ж, була пов’язана з юриспруденцією. Здавалося б, яка астрономія?
Проте у 1913 році помер батько Габбла й Едвіну довелося повернутися з Європи, щоб піклуватися про сім’ю, яка залишилася без грошей. Він викладав у школі іспанську мову, фізику, математику і навіть тренував волейбольну команду. Довелося також попрацювати за своєю основною спеціальністю — юристом.
Шлях до астрономії
Приблизно за рік вчителювання Габблу вдалося стабілізувати фінансове становище своєї сім’ї. Він нарешті зміг кинути вивчення права, яким займався виключно з волі батька, і нарешті присвятити себе тому, чим завжди цікавився — астрономії. У віці 25 років він повернувся до рідного Чиказького університету, але цього разу — в Єркську обсерваторію, при тому ж університеті.
Тут він працював над власною дисертацією, присвяченою фотографічним дослідженням далеких туманностей. Тих самих, щодо яких і розгоралася суперечка: розташовані вони всередині Чумацького Шляху чи далеко за його межами.
Проте завершити роботу над нею Габблу не вдалося. У 1917 році США вступили у Першу світову війну і він пішов в армію, де отримав звання майора. Здавалося б, він знову опинився надзвичайно далеко від астрономії.
Проте життя Габбла виписує дивні фортелі. Його батальйон відправили у Європу, але тримали у резерві. Тож на передову він так і не потрапив. Війна закінчилася й Едвін повернувся до наукової діяльності.
І тут йому усміхнулась удача. В обсерваторії Маунт-Вільсон саме завершили будівництво найбільшого на той час телескопа з діаметром дзеркала 254 см. І працювати з ним запросили саме Габбла. У 1921-му він захистив дисертацію і заглибився у дослідження цефеїд, яке і закінчилося відкриттям, що прославило його на весь світ.
При цьому з висновком про те, що туманність Андромеди не є частиною Чумацького Шляху, вийшла цікава історія. Зазвичай датою відкриття вважається публікація результатів дослідження у науковому виданні.
Проте Габбл спочатку, восени 1924-го, оприлюднив результати в газеті. Надто вони здавалися сумнівними з погляду багатьох американських астрономів. Потім була доповідь, але статтю з дослідженнями він опублікував тільки у 1929 році.
Позагалактична астрономія
Після свого відкриття Габбл став всесвітньо відомим, і перед ним відкрилися нові горизонти. За межами Чумацького Шляху лежав величезний світ, наповнений десятками мільйонів галактик найрізноманітніших форм. І саме Габбл став тією людиною, яка створила першу їхню класифікацію.
Тим часом основна робота вченого зосередилася на визначенні відстаней до галактик та їхніх швидкостей. Ще в часи, коли Габбл вчителював у школі, астроном Весто Слайфер помітив, що спектри багатьох туманностей сильно зсунуті в червоний бік. За кілька років цьому знайшли пояснення — вони з великою швидкістю віддаляються від нас.
Габбл порівняв свої оцінки відстані до цих зоряних систем із їхнім червоним зсувом, і зробив ще одне дивовижне відкриття. Їхні швидкості в цілому пропорційні до відстаней. Ця закономірність отримала назву закону Габбла, а величина, що пов’язувала відстань зі швидкістю, — сталої Габбла.
Саме вони лежать в основі сучасних уявлень про Великий вибух і час, коли він відбувся. Щоправда, сам Габбл на все це дивився значно скептичніше. Річ у тім, що через недостатню вивченість цефеїд, а також через поглинання пилом світла від них, в той час він оцінив відстань до багатьох галактик у 7 разів меншою, ніж вона була насправді. Це призводило до висновку, що Великий вибух стався лише 2 млрд років тому, що явно було нісенітницею.
Крім того, Габбла дуже непокоїв той факт, що галактики розміщуються у просторі занадто рівномірно. Після того, як у 1941 році чергове велике спостереження підтвердило цей факт, він висловив думку, що такої картини в результаті вибуху спостерігатися не може. І тільки пізніше вчені встановили, що його перший висновок був абсолютно слушним, а пізніші сумніви — ні.
Едвін Габбл багато зробив для популяризації астрономії. Він все життя боровся за те, щоб визнати її частиною фізики і щоб вчених, які вивчають зорі, могли нагороджувати Нобелівською премією, як і фізиків.
І хоча самому йому найпрестижніша наукова нагорода так і не дісталася, зрештою, комітет премії все ж почав давати її астрономам. Та Габбла вшанували в інший спосіб. Його ім’ям назвали найзнаменитіший космічний телескоп. Також на честь нього названий кратер на місяці та астероїд.
