Карта Вселенной. Главные идеи, которые объясняют устройство космоса

Конечно, для рабочего метода Ливитт необходима была калибровка. Требовался образец цефеид, расстояние до которых можно было бы измерить с помощью другого независимого метода, например параллакса. К сожалению, во всем Млечном Пути на тот момент не было известно ни одной достаточно близкой цефеиды, расстояние до которой можно было бы измерить с помощью параллакса. Единственным путем решения проблемы была попытка воспользоваться статистикой, рассчитав параллаксы цефеид Млечного Пути. Началась охота за цефеидами. Харлоу Шепли, «золотой мальчик» Маунт-Вилсон, стал искать их в самых разных точках нашей Галактики и, отыскав, в 1920 г. сделал (неверный) вывод, что все туманности лежат в пределах нашей Галактики. Позже он использовал цефеиды в шаровых звездных скоплениях, чтобы показать, что Млечный Путь — это гигантская звездная система, которая значительно больше, чем кто-либо предполагал ранее. Таким было первое успешное практическое применение метода измерения расстояния с помощью переменных цефеид, и Шепли употребил его для вычисления размера нашей Галактики^{18}.

Для расширения сферы применения метода Ливитт астрономам нужно было продолжить поиски данной конкретной категории звезд во внегалактических туманностях, чтобы оценить расстояние. Метод определения расстояния по цефеидам, изобретенный Ливитт, в скором времени сделался стандартным мерилом космоса. Так обстояли дела, когда амбициозный и энергичный Хаббл прибыл в Калифорнию, чтобы взглянуть через самый мощный в мире телескоп. Еще до окончания аспирантуры в Чикагском университете в 1917 г. с диссертацией под названием «Фотографические исследования тусклых туманностей» Хаббл получил приглашение на работу — на должность исследователя в обсерватории Маунт-Вилсон в Южной Калифорнии. Он отсрочил его на один год для участия в Первой мировой войне. В итоге он отложил свое возвращение на несколько лет, тем не менее рабочее место все еще его ожидало. В это время в эмпирической астрономии господствовали институты Западного побережья. Обсерватория Маунт-Вилсон под управлением Института Карнеги (Вашингтон) и Ликская астрономическая обсерватория на горе Гамилтона, принадлежащая Калифорнийскому университету, представляли собой авангард — в их распоряжении были лучшие телескопы и возможности. Наиболее мощными телескопами были 36-дюймовый телескоп-рефрактор Кроссли в Ликской обсерватории и 60-дюймовый рефрактор в Маунт-Вилсон. Хаббл не смог бы предугадать более благоприятный момент, ведь, когда он вернулся в астрономию, оставалось всего несколько недель до завершения работ по установке в Маунт-Вилсон нового 100-дюймового телескопа Хукера, который в скором времени должен был стать крупнейшим в мире^{19}. В 30-летнем возрасте полный амбиций Хаббл получил доступ к лучшему оборудованию. Можно сказать, все звезды сошлись, так как два его потенциальных конкурента, Гебер Кертис и Шепли, как раз перед его приездом переехали из Калифорнии и вскоре, соответственно, освободили для него место. Кертис и Шепли увязли в спорах, являются ли туманности вселенными-островами, как наша собственная, или же они просто группы звезд, которые являются неотъемлемой частью нашей Галактики. Они расходились в вопросе о размерах Млечного Пути и расстояния до туманностей. Кертис не принимал уравнение период-светимость Ливитт, в то время как Шепли с успехом использовал его для определения размера Млечного Пути. Кертис, желавший фотографировать спиральные галактики с равными интервалами для поиска новых звезд и переменных — как в конце концов это сделал Хаббл, — вышел из борьбы, покинув Ликскую обсерваторию в 1920 г., чтобы стать директором обсерватории Аллегейни в Пенсильвании, где он не мог заниматься данной исследовательской программой. Тем не менее два года, в течение которых Хаббл и Шепли пересекались в Маунт-Вилсон, стали началом их соперничества, которое продолжалось на протяжении всей жизни. Затем Шепли уехал в Кембридж и после испытательного срока стал директором Гарвардской обсерватории. Несмотря на то что ученые не переносили друг друга, они поддерживали постоянную переписку — расчетливый и проницательный Хаббл всегда делился своими идеями и открытиями с влиятельным и авторитетным Шепли^{20}.

Хаббл решил взяться за задачу измерения расстояния до туманностей. С помощью метода Ливитт он начал искать цефеиды. Для этого понадобились долгие одинокие ночи наблюдений вместе с ассистентом — приходилось сидеть на платформе рядом с телескопом, со 100-дюймовым зеркалом, и следить за звездами. Хаббл надевал теплую одежду и, как только телескоп фокусировался на нужном участке, зажигал трубку и сидел сгорбившись, наблюдая, как над ним медленно проплывают небеса. В одну из этих небесных вахт он, к своей радости, обнаружил цефеиду в туманности Андромеды (наша ближайшая из соседних галактик) и успешно вычислил, что расстояние до нее составляет 900 000 световых лет, а это в три раза превышает размер нашей Галактики, по расчетам Шепли, который использовал тот же метод внутри Млечного Пути^{21}.