Стеклянный небосвод: Как женщины Гарвардской обсерватории измерили звезды

В 1911 году мисс Ливитт проследила изменения еще девяти звезд на фотопластинках. Как и в предыдущий раз, у наиболее ярких переменных циклы изменчивости оказались самыми длительными. Она перенесла цифры на график, откладывая продолжительность периодов по оси X, а максимумы и минимумы блеска – по оси Y. Соединив точки, она получила две плавные кривые, а когда перевела периоды в логарифмическую шкалу, кривые стали прямыми. Закономерность, выявленная мисс Ливитт среди звезд, была истинной. Сообщая о результатах ее исследования в циркуляре Гарвардской обсерватории от 3 марта 1912 г., Пикеринг назвал эту закономерность «примечательной». То, что мисс Ливитт продемонстрировала в отношении 25 звезд из Малого Магелланова Облака[19], он охарактеризовал как «закон»: чем больше звездная величина, тем продолжительнее период. Стало быть, определенные типы переменных на протяжении своих циклов блеска сигнализировали об истинных звездных величинах. Эти звезды становились вехами для измерения расстояний в более далеких глубинах космоса. Когда астрономы узнают ключ к звездному шифру – как именно связаны блеск и периодичность, – они смогут определять звездные величины, взглянув на часы, а затем преодолеют межзвездные расстояния на крыльях ньютоновского закона обратных квадратов: если одна переменная вчетверо слабее другой, то она находится вдвое дальше ее.

За обнаруженную мисс Ливитт связь между периодичностью и светимостью ухватился Эйнар Герцшпрунг в Дании. Он тоже рисовал графики, увязывая один звездный параметр с другим, чтобы проверить их взаимозависимость. Герцшпрунг разделял распространенное, хотя и не общепринятое мнение своих современников, что дрейперовская спектральная классификация отражает температурный градиент: бело-голубые звезды класса O – самые горячие, красные класса M – самые холодные. Значит, у двух красных звезд, практически совпадающих по спектру, температура одинакова, и если одна из них выглядит ярче другой, то она либо ближе, либо большего размера. Герцшпрунгу нередко удавалось определить относительные расстояния между парой таких звезд по их собственному движению. Если более дальняя звезда – смещавшаяся меньше – была при этом ярче, то она безусловно обладала большей площадью поверхности, излучавшей свет. Эти рассуждения привели Герцшпрунга к мысли о возможности существования чрезвычайно крупных звезд, то есть гигантов. Прежде он превозносил мисс Мори за отмеченные ею спектральные тонкости, которые могли отличать гигантов от карликов. Теперь он благодарил мисс Ливитт за способ измерения прежде недостижимых расстояний.

В Млечном Пути Герцшпрунг выделил десяток примеров звезд, подобных тем, что изучала мисс Ливитт. Кривые их светимости подчинялись тому же закону: крутой взлет до максимального блеска, затем постепенный спад. Эти звезды были ярче на несколько порядков, чем их аналоги с такой же периодичностью среди звезд мисс Ливитт. Из этих различий, по расчетам Герцшпрунга, следовало, что Малое Магелланово Облако находится на расстоянии в 30 000 световых лет – пропасть, едва доступная воображению.

Развивая некоторые идеи Герцшпрунга, Генри Норрис Рассел пришел к сходным выводам насчет размеров, блеска и расстояний. Основываясь на собственных расчетах, Рассел утверждал, что все переменные мисс Ливитт и их желтые аналоги в Млечном Пути – гиганты.

Сама мисс Ливитт не стала двигаться в этих направлениях. Она продолжала поиск новых переменных в своей трети неба и дальнейшие уточнения величин Северного полярного ряда, предоставив другим подтверждать открытую ею зависимость.