Стеклянный небосвод: Как женщины Гарвардской обсерватории измерили звезды

«С тех пор как в 1850 году в Гарварде был сделан первый фотоснимок звезды под руководством профессора Джорджа Бонда, – напоминал Шепли президенту Лоуэллу, – обсерватория служит хранилищем непрерывно пополняемого собрания астрономических фотографий». Теперь в здании хранилось почти 300 000 стеклянных пластинок. «Снимки, сделанные до 1900 года, особенно важны для изучения движения звезд и изменений их блеска, и они, разумеется, незаменимы, так как дубликатов нет в других обсерваториях». К облегчению обеспокоенных астрономов, новые огнетушители наконец обеспечили архиву ту защиту, которой он заслуживал. Испытания системы показали, что вода, распыляемая из спринклеров, не наносит вреда стеклянной вселенной, которая теперь была еще более надежно укрыта в новых металлических шкафчиках – туда не проникали пыль, плесень и влага.

Еще обсерватории требовались три-четыре дополнительные сотрудницы для работы со снимками. В январе 1924 года, как только закончился стипендиальный период мисс Эймс, Шепли принял ее в штат, чтобы заполнить все еще пустовавшее место Генриетты Ливитт. И хотя Колледж Рэдклифф еще официально не присвоил ей степень магистра наук (приходилось ждать до июня), мисс Эймс уже была готова помогать Шепли в исследовании рукавов спиральных туманностей с целью поиска признаков звездообразования. Целая тысяча новых спиралей только что обнаружилась на одном из свежих снимков из Арекипы, сделанном Бейли через телескоп «Брюс».

Шепли настаивал, чтобы мисс Пейн не ограничивалась магистратурой и продолжала исследования вплоть до получения докторской степени. Очень немногие женщины-астрономы удостаивались такой чести – доктора астрономии были в университетах Нью-Йорка, Калифорнии и Парижа, а мисс Пейн должна была стать первой в Гарварде. Она уже получила в ходе исследований значимые, заслуживающие публикации результаты и собиралась отправить в журнал Nature статью о спектрах самых горячих звезд под именем «С. Пейн», когда Шепли поинтересовался: «Вам что, стыдно признаться, что вы женщина?» Этот вопрос побудил ее сменить подпись на «Сесилия Пейн». Через несколько недель, когда Шепли счел очередную находку достойной новой публикации, он заставил ее поторопиться и подготовить статью ко времени отправки почты на следующий день. Он настолько воодушевился, что даже вызвался напечатать текст на машинке. «Какой славный вечер! – заявила мисс Пейн о своем импровизированном сотрудничестве с ДД. – До глубокой ночи я писала, он печатал. Отправили на почту. И я отправилась в свою комнату в общежитии, как во сне. Мои ноги будто не касались земли… я почти парила. Я не хотела говорить ему, что и сама неплохо печатаю на машинке».

Мисс Пейн оказалась в кабинете у Шепли как раз в тот момент, когда ему принесли письмо, датированное 19 февраля 1924 года, от Эдвина Хаббла, его бывшего коллеги по обсерватории Маунт-Вилсон. «Дорогой Шепли, – начиналось оно. – Вам будет интересно услышать, что я нашел цефеидную переменную в туманности Андромеды». Мало какое сообщение могло настолько ошарашить Шепли. Туманность Андромеды, смутно различимая невооруженным глазом, была самой крупной и наиболее пристально изучаемой спиралью. В августе 1885 года в ее середине вспыхнула новая, но это событие не засняли, так как астрофотография в ту пору находилась в зачаточном состоянии. С тех пор в туманности Андромеды не наблюдали признаков отдельных звезд ни в центре, ни в спиральных рукавах. Друживший с Шепли Адриан ван Манен, которому доводилось измерять вращение туманности Андромеды, клялся, что, по его данным, она вращается быстро, а значит, должна располагаться относительно близко – достаточно близко, чтобы различать отдельные звезды, если таковые в ней имеются. Теперь Хаббл на серии снимков с длительной выдержкой, сделанных в течение нескольких ночей подряд через 100-дюймовый телескоп, обнаружил в туманности Андромеды целые скопища звезд.

«В этом сезоне я наблюдал за туманностью настолько неотрывно, насколько позволяла погода, – говорилось в письме Хаббла, – и за последние пять месяцев отловил девять новых и две переменные». Кривая блеска, составленная им для одной из переменных, демонстрировала медленный спад и быстрый подъем до максимальной яркости, характерные для цефеид мисс Ливитт. Пик блеска новооткрытой цефеиды Хаббла приходился на очень малую 18-ю величину, хотя длительная периодичность – 31 день – говорила о том, что она должна быть в тысячи раз ярче Солнца. Звезда казалась тусклой только из-за большого расстояния. Опираясь на разработанную самим Шепли калибровку для цефеид, Хаббл рассчитал, что спираль Андромеды удалена более чем на миллион световых лет. Чтобы туманность выглядела настолько заметной на таком огромном расстоянии, она должна по размеру быть не меньше Млечного Пути. Следовательно, туманность Андромеды – галактика, самостоятельная островная вселенная.

Прочитав весть от Хаббла и взглянув на кривую блеска, Шепли протянул листочки мисс Пейн со словами: «Вот письмо, которое разрушило мою вселенную».