Сказка о музыканте Уильяме Гершеле, который расширил космос вдвое

Тысячелетиями люди видели пять планет, движущихся по небу. Птолемей считал, что они вращаются вокруг Земли. Коперник доказал, что планеты обращаются вокруг Солнца и наша Земля тоже, — она оказалась самой обычной планетой в Солнечной системе — одной из шести. До этого времени Сатурн, расположенный от нашего светила в девять с половиной раз дальше, чем Земля, считался самой дальней планетой, краем Солнечной системы. В этом были уверены Аристотель и Платон, Птолемей и Коперник, Кеплер и Ньютон, и не только астрономы, но и епископы. Все знали, что за Сатурном есть лишь звёзды! Весть об открытии седьмой планеты, в четыре раза большей, чем Земля, и почти в пятнадцать раз массивнее её, потрясла умы людей и изменила привычную картину мира. Каролина гордилась братом и радовалась, что в его открытиях есть часть её труда.

Новую планету Гершель открыл неожиданно. Но было ли это открытие случайным? Уильям писал: «Сложилось мнение, будто Уран привёл в поле зрения моего телескопа счастливый случай, но полагать так — явная ошибка. Ведь я последовательно рассматривал каждую звезду… а потому в ту ночь настал её черёд быть открытой… Если бы в этот вечер мне помешало какое-нибудь дело, я нашёл бы её в следующий, а телескоп мой был так хорош, что при первом же взгляде на неё я различил диск планеты».

Действительно, открытие Урана выглядело неожиданным, но на самом деле было закономерным итогом постоянных кропотливых наблюдений.

В том же, 1781 году Гершеля избрали членом Лондонского королевского общества, а годом позже английский король назначил признанного музыканта своим личным астрономом. Уильям вместе с Каролиной переехал поближе к королю. Бывший музыкант, а ныне знаменитый астроном строил более крупные телескопы, самый большой из них — с диаметром зеркала один метр двадцать сантиметров.

— Вот так музыкант! — восхитилась Галатея.

— Благодаря таким мощным телескопам открытия следовали одно за другим. За несколько лет Гершель обнаружил два спутника Урана: Титанию и Оберон, а потом и два новых спутника Сатурна: Энцелад и Мимас. Он измерил период обращения Сатурна, определил направление движения Солнца среди соседних звёзд, заметил сезонные изменения полярных шапок Марса, открыл двойные звёзды и выпустил первый каталог таких звёзд с исследованием их орбит.

Галактика NGC 2683, открытая Уильямом Гершелем в 1788 году. Фото НАСА/ECA.

— Его открытий хватило бы на несколько человек! — воскликнул Андрей.

— Верно. Но это ещё не всё! Измеряя блеск звёзд, Гершель открыл невидимое инфракрасное излучение. С помощью своего телескопа ему удалось обнаружить тысячи звёздных туманностей и галактик. Он первый понял, что наша Галактика — Млечный Путь — остров из звёзд, окружённый сравнительной пустотой, и оценил его размер в семь тысяч световых лет^*. Оценка, которую дал Гершель, на самом деле занижена. Реальные размеры нашей Галактики — 100 тысяч световых лет, в 14 с лишним раз больше. И всё равно цифра, названная Гершелем, потрясла его современников: Млечный Путь оказался, по их представлениям, чудовищно огромным.

____________________

[^* Световой год — расстояние, которое свет проходит за год в вакууме без учёта гравитационного поля. Расстояние от Солнца до Земли, равное 149,6 млн км, свет проходит всего за 500 секунд.]

Салон композитора Йозефа Гайдна. Свою знаменитую ораторию «Сотворение мира» он написал, побывав в гостях у Гершеля и посмотрев на звёзды в его телескоп. Иллюстрация из книги Х. Купер и Н. Хенбеста «История астрономии».

Открытия астронома и музыканта Уильяма Гершеля никак нельзя назвать случайными. Он вёл наблюдения за звёздным небом каждую ясную ночь более тридцати лет! Лишь тяжёлая болезнь заставила семидесятилетнего астронома отступить от этого правила и наблюдать звёзды реже.

Главное достижение Гершеля — это, конечно, обнаружение новой планеты. Благодаря ему все поняли, что эпоха великих открытий в Солнечной системе ещё не закончилась. Вдохновлённые открытием Урана, астрономы бросились искать в ней новые планеты. В первую очередь они обратили свой взор на область между Юпитером и Марсом, опираясь на правило Тициуса — Боде^*, получившее известность в 1772 году. Согласно правилу, радиус орбиты каждой планеты в два раза больше, чем у её внутренней соседки. Новичок Уран подтвердил это — его орбита находится от Солнца ровно в два раза дальше, чем орбита Сатурна.

____________________

[^* Иоганн Тициус (1729-1796) — немецкий физик и математик. В 1766 году установил правило Тициуса — Боде. Иоганн Боде (1747-1826) — немецкий астроном. Опубликовал правило Тициуса — Боде в 1772 году.]