Текст книги "Стеклянный небосвод: Как женщины Гарвардской обсерватории измерили звезды"

Мисс Мори, никогда не разрывавшая отношений с Пикерингом, тоже написала ему в середине 1908 года, обращаясь за рекомендательным письмом. Она собиралась поискать должность преподавателя физики и астрономии. Директор без колебаний снова дал положительный отзыв о ее «кропотливых» исследованиях и «значимом» вкладе в науку. Потом она сообщила ему, что предпочитает не преподавать, а возобновить свои исследования. Он заверил мисс Мори, что двери обсерватории всегда для нее открыты, хотя у него и нет возможности обещать ей полную ставку.

Мисс Мори давно подрабатывала самодеятельными лекциями, которые она называла «Вечерами со звездами». Ее рекламная брошюра гордо сообщала о том, что она выступала в Корнеллском университете, в Колледже Уэллса, в Бруклинском институте гуманитарных и естественных наук, в Музее естественной истории для Нью-Йоркской академии наук и в Нью-Йоркском городском департаменте образования, а также в школах, лицеях, клубах и салонах. Она брала $10 за одну лекцию «Солнце, Луна и звезды: краткий обзор» и $30 за курс из четырех лекций по темам «Видимая Вселенная» или «Эволюция в небесах». Лекции она иллюстрировала диапозитивами, за которыми обращалась к Пикерингу и миссис Флеминг. Они также присылали ей бюллетени обсерватории и другие публикации, чтобы держать ее в курсе научных новостей в те годы, когда она преподавала литературу в школах для девочек в городках неподалеку от Гастингса-на-Гудзоне.

В декабре 1908 года мисс Мори вернулась в обсерваторию в качестве научного сотрудника. Она вновь обратилась к спектрально-двойным звездам, снискавшим ей репутацию почти 20 лет назад, и к Бете Лиры, загадочной переменной, блеск которой менялся по неупорядоченному, непостижимому графику. Мисс Ливитт, тоже заинтригованная странным поведением Беты Лиры, не раз говорила мисс Мори, что «нам никогда не разобраться с ней, если мы не забросим наверх сачок и не спустим эту штуку вниз!».

В 1908 году мисс Ливитт открыла еще 56 новых переменных на гарвардских картах неба, по-прежнему опережая с большим отрывом мисс Кэннон и мисс Леланд. Она также опубликовала результаты своего изучения Магеллановых Облаков. Путем тщательного сопоставления множества снимков мисс Ливитт отследила колебания блеска от максимума до минимума для всех своих 1777 переменных и внесла эти данные в занявшие 12 страниц таблицы. Однако полный цикл изменчивости удалось отследить лишь для небольшого числа звезд. Когда она внесла в таблицу периодичность и величины этих 16 звезд, проявилась закономерность. «Стоит заметить, – написала мисс Ливитт в отчете, – что у более ярких переменных более долгие периоды». Она задавалась вопросом, что это может означать и насколько устойчива такая тенденция. Мисс Ливитт продолжала анализировать остальные периоды, когда за пару недель до Рождества ее работу прервала болезнь. Из больничной палаты в Бостоне 20 декабря она благодарила Пикеринга за розовые розы и пожелания поправиться. Затем мисс Ливитт отправилась домой в Висконсин восстанавливать силы.

Идеальные погодные условия, осенявшие Арекипу с мая по октябрь, иногда сохранялись круглый год. Астрономы, приезжавшие с севера, отмечали неподвижность воздуха, которая давала столь замечательную видимость. Резкие перепады дневных и ночных температур не тревожили сухую атмосферу, на линзах телескопов не скапливалась предрассветная роса. Те, кто приезжал на длительное время, были едва ли не рады передышке, наступавшей в недолгий пасмурный сезон: в это время они могли отремонтировать инструменты или вернуться к другим заброшенным делам. В последнее время, однако, межсезонье удлинилось. Облачный покров теперь затягивал небо над телескопами надолго с ноября по апрель. Сотрудники Бойденовского филиала не прекращали наблюдения во время революционной канонады и локальных эпидемий оспы и желтой лихорадки, но в условиях облачности это было невозможно. Пикеринг стал собирать отзывы о подходящих местах в Южной Африке. Как прежде в Колорадо, Калифорнии и Перу, ему понадобился кто-то для разведки потенциальных мест. И снова он выбрал Солона Бейли.

На прощальном обеде президент Элиот приветствовал Бейли как «посла без портфеля» от обсерватории. К счастью, в новой экспедиции 54-летнему эмиссару не пришлось лазить по горам или строить дороги. Его африканский маршрут пролегал по плато на средней высоте 1500 м. Большое Кару, плато в Капской колонии, конечно, не могло сравниться по высоте с Андами, зато лежало гораздо южнее, и возможно, на нем было легче составить Южный полярный ряд в дополнение к северному ряду Пикеринга.

Бейли выехал из Кеймбриджа в Африку 17 ноября 1908 года через Англию, в одиночку, с двумя телескопами, фотокамерой и различным метеорологическим оборудованием в придачу. По совету, полученному в Лондоне от сэра Дэвида Гилла и сэра Уильяма Морриса (оба были ветеранами работы в Королевской обсерватории на мысе Доброй Надежды), Бейли собирался обустроить головную станцию в южноафриканском Ганновере. С этой базы можно было отправляться в экспедиции и обследовать места в Колонии Оранжевой Реки, Трансваале и Родезии.

Бейли проехал более 800 км от Кейптауна на поезде и немного за полночь сошел на узловой станции, затем ехал еще километров пятнадцать, втиснувшись на заднее сиденье запряженной лошадьми двуколки с кожаным верхом. Он добрался до единственной гостиницы Ганновера в 02:00. «Кучер открыл входную дверь, зажег свечу и оставил меня». Бейли выбрал одну из двух кроватей в номере. «На следующий день появился хозяин с женой и сделал все, что было в его силах, для моего размещения».

В разлинованном блокноте с синей обложкой Бейли фиксировал данные о ясности африканского неба над обширной территорией на протяжении всего года. «Количество безоблачных дней и в особенности их распределение в течение года, – сообщал он, – более благоприятно, чем в Арекипе». Видимость же, то есть стабильность атмосферных условий, была не лучше. Из-за движения потоков воздуха звезды часто мерцали в объективе телескопа. Перепады температур были больше, чем в Перу. Больше мешала роса, не говоря уже о частых пылевых бурях и мощных грозах.

«Обширные участки равнин, называемые вельдом, в сухой сезон выжжены и кажутся безжизненными, но в дождливый нередко становятся зелеными и живописными, – выяснил Бейли. – На ферме обязательно должен быть природный источник (fontein) воды для хозяйственных и земледельческих целей». Из всех рассмотренных в Африке мест Бейли остановился на Блумфонтейне, столице Колонии Оранжевой Реки, как на наиболее подходящем для стационарной обсерватории. Небо там набрало высокие баллы по его шкале ясности, а в округе было «много возможностей для светских и образовательных мероприятий».

Пока Бейли находился за границей, атмосферные условия в Арекипе ухудшились еще больше. Долгое время остававшийся спящим вулкан Мисти задымил, а кроме того, началось извержение вулкана Убинас примерно в 60 км к востоку от обсерватории. Обстоятельства усугублялись тем, что из-за материальных сложностей миссис Дрейпер финансирование резко сократилось.

«Недавно мне пришлось весьма тщательно обдумать мои денежные дела и перспективы, – написала она Пикерингу 24 января 1909 года, – и, к моему великому сожалению, оказалось, что я не смогу выделять обсерватории ту сумму, которую выделяла на протяжении 23 лет на проведение исследований для Мемориала Генри Дрейпера». С 1 августа ее ежемесячный взнос сокращался до $400, что составляло менее половины обычной суммы. «Мне чрезвычайно жаль, что приходится пойти на такой шаг, столь неожиданный для вас, сколь и огорчительный для меня. К счастью, я полагаю, что целевая работа, ради которой я начинала свои выплаты, а именно составление каталога звезд по их спектрам, теперь находится в достаточно удовлетворительном состоянии с точки зрения завершенности».

Щедрые пожертвования миссис Дрейпер на звездную спектроскопию стали достойной данью памяти ее мужа. Но «завершенность» проекта открывала новые направления работы. Как раз недавно 11-дюймовый телескоп Дрейпера, тот самый, благодаря которому мисс Мори получила подробные спектры ярких северных звезд, перевели на наблюдение более тусклых звезд, которые предстояло более тщательно исследовать и, возможно, внести уточнения в их классификацию.

«Я долго сомневалась, разумно ли это изменение, но теперь вижу, что альтернативы нет, – заключала миссис Дрейпер. – Я рада, что необходимость сократить пособие не возникла раньше и что достигнуто так много значимых результатов». Ей шел 70-й год, и, оглядываясь назад, она была довольна.

Пикеринг, которому было шестьдесят два, оставил всякую надежду на дорогостоящий трансатлантический переезд Бойденовской обсерватории. По просьбе миссис Дрейпер он подвел итог достижениям, полученным благодаря фонду Генри Дрейпера, и составил план дальнейшего использования средств фонда. Доклад он представил лично.

«С тех пор как вы здесь побывали, я рассмотрела отчет внимательнее, – писала миссис Дрейпер 14 февраля, в годовщину их сотрудничества, – и чувствую, как я уже вам говорила, что у нас есть все основания себя поздравить». Она сожалела, что сокращение выплат замедлит продвижение работы, но не теряла ни интереса к проекту, ни привязанности к Пикерингу. «Ваш маленький визит обрадовал меня чрезвычайно – всегда приятно слышать, как вы рассказываете о том, что делается в обсерватории. Жаль, что вам не удается улизнуть почаще».

На поправку здоровья мисс Ливитт в доме ее родителей в Белойте ушло больше года. Когда в январе 1910 года она наконец почувствовала готовность вернуться к работе, ей не хватало сил, чтобы приехать в Кеймбридж. Пикеринг разрешил ей работать удаленно – определять величины звезд Северного полярного ряда. В порядке исключения он прислал ей партию фотопластинок вместе со всеми необходимыми инструментами – деревянной рамкой для просмотра, лупой и конторской книгой. Поначалу она работала всего по два-три часа в день, но по мере восстановления сил увеличивала продолжительность работы. В мае она вернулась в обсерваторию совершенно здоровая и опять поселилась у своего дяди Эразма Дарвина Ливитта, инженера-механика, проживавшего с семьей в большом доме на Гарден-стрит неподалеку от обсерватории.

Летом 1910 года кеймбриджские кадры пополнились двумя десятками иностранных астрономов. Среди знаменитостей были королевский астроном Фрэнк Уотсон Дайсон, представлявший одновременно Эдинбург и Гринвич, Оскар Баклунд из Пулковской обсерватории в России и Карл Шварцшильд, директор Астрофизической обсерватории в Потсдаме. Всех их пригласил в США астрономический импресарио Джордж Эллери Хейл.

Хейл, теперь директор-основатель солнечной обсерватории Маунт-Вилсон, участвовал в создании Американского астрономического и астрофизического общества[18]18
  Ныне Американское астрономическое общество. – Прим. пер.


[Закрыть] в 1898 году, а позже задумал всемирную организацию для объединения исследователей, занимающихся его собственной темой – Солнцем. Международный союз по сотрудничеству в исследованиях Солнца, или «Солнечный союз», собирался по инициативе Хейла в Оксфорде (Великобритания) в 1905 года и в Париже в 1907 году. Готовясь к съезду 1910 года в Пасадене, Хейл надеялся, что в нем примет участие Пикеринг. Хейл рассчитывал, что влиятельный Пикеринг поможет расширить сферу интересов «Солнечного союза» и включить туда звезды помимо Солнца. Более того, Пикеринг как председатель Американского астрономического и астрофизического общества по должности идеально подходил на роль организатора открытого собрания этого общества на Восточном побережье, по времени рассчитанного так, чтобы на собрании «Солнечного союза» на Западном побережье присутствовало побольше иностранцев. Пикеринг согласился созвать членов общества и иностранных гостей в Гарвард в августе, а затем отвезти их через всю страну поездом на собрание Союза в Маунт-Вилсон.

«Приключения у меня начались еще до того, как поезд отправился из Бостона, – писал Пикеринг в своем путевом дневнике в субботу 20 августа 1910 года. – Проводники не смогли ответить мне, в каком вагоне мое купе, я стал переходить из вагона в вагон и оказался запертым в тамбуре! [Уильям] Пикеринг и профессор Бейли весело махали мне на прощание, не подозревая, что я одинокий узник в стеклянной камере, из которой не было выхода».

Только что окончившаяся трехдневная конференция в Гарварде оказалась продуктивной для всех. Шестерых выдающихся иностранных гостей приняли, по их прямой просьбе, в члены общества. Всем понравилась манера Пикеринга чередовать академические заседания с уместными развлечениями, такими как совместная экскурсия в аффилированную с Гарвардом метеорологическую обсерваторию Блу-Хилл в Милтоне вечером среды или поездка в обсерваторию Уитин при Колледже Уэллсли в четверг. В пятницу, памятуя о том, что все устали, Пикеринг водил участников не дальше Студенческой астрономической лаборатории Гарварда в кампусе. На протяжении всей недели, в любое время суток, его сотрудники показывали интересующимся гостям все, что они пожелают увидеть в Гарварде, от куполов над телескопами до архива астрофотографии в Кирпичном корпусе. Пикеринг писал в дневнике, что в поезде на Запад он собирался отсыпаться три дня, но на самом деле у него был целый список важных организационных дел, которыми пришлось заниматься в дороге.

Опыт Пикеринга в части фотографии и фотометрии позволил ему примкнуть к двум крупным европейским проектам по картированию звездного неба, в Париже и в Гронингене. Для обоих проектов настала пора выбрать стандартный эталон фотографических величин. Пикеринг хотел, чтобы в обоих использовался единый стандарт и чтобы это была «Гарвардская фотометрия в новой редакции». В качестве председателя съезда Комитета по фотографическим звездным величинам астрографических карт (парижский проект, известный также как Carte du Ciel – «Карта неба») Пикеринг обладал немалыми полномочиями, но существовали и другие фотометрические стандарты, поэтому вопрос предстояло решать голосованием. Основным конкурентом Гарварда был сотоварищ Пикеринга по комитету Карл Шварцшильд, разработавший собственные Потсдамские стандарты фотографической фотометрии. И как раз в это время Шварцшильд ехал в одном поезде с Пикерингом вместе с другими членами комитета – Гербертом Холлом Тёрнером из Оксфорда и Оскаром Баклундом из Пулкова, что составляло кворум. Более того, все путешествующие астрономы оказались в двух специально отведенных вагонах.

В воскресенье 21 августа 1910 года они добрались до «Ниагары, которая никого не разочаровала, – писал Пикеринг. – Рев водопадов, перебиваемый только разговорами об астрономии. Неофициальные собрания комитета проводились везде, где я только присяду. Утром поездка в экипаже на Козий остров и чудесная электрическая железная дорога, с которой видна вся река. Во второй половине дня – Maid of the Mist (это пароход, а не барышня) и поразительный вид на Американский водопад снизу (лучшее, что я видел). Пиджак на мне так намок, что пришлось подставлять спину солнцу, чтобы высушить его».

В понедельник они прибыли в Чикаго, осмотрели парки и физические лаборатории университета и, взяв с собой еще нескольких астрономов, вечером снова сели на поезд. Джон Стэнли Пласкетт из обсерватории Доминиона в Оттаве, который вел собственный путевой дневник, восхищался тем, как группа «ехала через весь континент в двух специальных вагонах, и восемь дней, которые заняла поездка, стали почти что семейным праздником».

Во вторник 23 августа после долгой утренней беседы с Тёрнером Пикеринг созвал у себя в купе заседание комитета по фотографическим звездным величинам. «Мы с Баклундом, Шварцшильдом и Тёрнером обсуждали проблему два часа столь оживленно, что только по окончании заседания почувствовали необычайную жару. Температура 102 [39 ºC] в тени. Столбик термометра падает, если сунуть его шарик в рот! Из открытого окна ветер горячий, как из печки. Все мы мучились, и нескольким дамам стало дурно». Многие астрономы приехали вместе с женами, и сама гарвардская знаменитость миссис Флеминг тоже была в этом поезде.

На следующий день, в среду 24-го, Пикеринг все утро работал над завершением своей части комитетского доклада о фотографических звездных величинах, а в три часа созвал новое заседание в купе. На этот раз присутствовал еще один участник, Эдвин Брант Фрост из обсерватории Йеркиса. Позже Пикеринг описывал драматические события в своем дневнике, используя настоящее время: «Они не хотят идти, так как температура почти 100 [37 ºC], и указывают на Тёрнера, а он спит. Я бужу его и заставляю всех собраться на заседание у меня в купе. Жара такая, что они не в состоянии представить свои части доклада. В результате наших трудов (тяжелых, надо сказать) мы совместно договариваемся о системе фотографических величин, которая, вероятно, станет всемирной. Мое путешествие в две тысячи миль [около 3200 км] того стоило, даже если бы я больше ничего не сделал. Астрономы очень добры и любезны, а Шварцшильд отказывается от своей (потсдамской) системы и принимает гарвардскую. Мою роль в этом решении будут оценивать как одно из самых важных моих достижений». Итак, принятие гарвардского стандарта фотометрии, одна из главных целей Пикеринга в этой поездке, стало свершившимся фактом еще до того, как поезд пересек континентальный водораздел.

Во Флагстаффе, штат Аризона, в четверг Персиваль и Констанс Лоуэллы показывали приезжим астрономам обсерваторию Лоуэлла, а потом – главную природную достопримечательность американского Запада: «Суббота, 27 августа. Утром идем в еще одно место на краю Большого Каньона. Перепечатываем на гостиничной машинке шесть экземпляров третьей редакции доклада о фотографических звездных величинах. Вечером отбываем в Пасадену». Пикеринг, взбудораженный своим успехом в утверждении гарвардских фотографических стандартов фотометрии, мог лишь надеяться, что дрейперовская система классификации звезд по спектрам одержит такую же победу в предстоящем конкурсе на международное одобрение.

За полвека с тех пор, как патер Секки сгруппировал звезды на глаз по цвету и отдельным спектральным линиям, классификационные схемы расплодились. Только в Гарварде появились две – или три, в зависимости от того, как считать модификации, внесенные мисс Кэннон в исходный дрейперовский каталог миссис Флеминг. В терминологии царило настоящее вавилонское смешение. Обращаясь к другим астрономам, чтобы не возникло никаких недоразумений, Пикеринг часто переводил гарвардские обозначения в более простые наименования Секки. Так, одну из звезд, отнесенных мисс Кэннон к классу F5G, он характеризовал как принадлежащую ко II классу по Секки (спектр с многочисленными линиями). Система Секки была привычна, как латинская грамматика, но в ней не хватало словаря для описания всех спектральных различий, выявленных благодаря фотографии и современным техникам анализа. Астрономы понимали, что можно улучшить взаимную коммуникацию, если выбрать одну классификационную систему и следовать ей или же создать новую, гибридную. Вопрос собирались поставить на повестку в Маунт-Вилсон, когда «Солнечный союз» будет обсуждать включение других звезд в свою сферу интересов.

Измученные жарой пустыни Мохаве астрономы прибыли в Пасадену вечером воскресенья 28 августа 1910 года и расположились в отеле Maryland. К коллегиальному органу, собравшемуся в Бостоне и пополнившемуся в Чикаго, теперь присоединились жители Западного побережья и новоприбывшие делегаты «Солнечного союза», приехавшие даже из Японии. Участники, которых было 87, представляли 13 стран и 50 обсерваторий на крупнейшем в истории собрании астрономов.

«Понедельник, 29 августа. Четвертая годовщина». Несомненно, Пикеринг будет отмечать дату смерти Лиззи до конца собственных дней. В этом году он провел скорбный день в приятном обществе, осматривая кабинеты, лабораторию и механическую мастерскую солнечной обсерватории Маунт-Вилсон. Все это располагалось в одноэтажном бетонном здании в городе, где группу сопровождал Хейл, рассказывавший об изготовлении уникальных инструментов, которые гости увидят в ближайшие дни у него в горах. На вечернем приеме в саду у Хейла и его жены, Эвелины Конклин Хейл, астрономы познакомились с некоторыми наиболее влиятельными лицами Пасадены.

Подъем на гору Маунт-Вилсон занял весь вторник. Часть астрономов – как были, в костюмах, галстуках и котелках, – поднимались верхом на лошадях и мулах. Другие предпочли идти пешком. Большинство же, включая Пикеринга и миссис Флеминг, поехали в экипажах. «Несколько опасных поворотов на дороге, на одном нам всем пришлось выйти. Дорога такая узкая, что упряжки пройти не могут. Колеса в одном футе от обрыва (и от смерти) на протяжении большей части пути». Те, кто не боялся смотреть вниз, восторгались видом на апельсиновые рощи и виноградники в долине.

На вершине Пикеринг, осипший от непрерывных разговоров и едкой пустынной пыли, удалился в отведенный ему однокомнатный коттедж. «Устроился совсем простецки, хотя удобно. Нечем почистить ботинки, которые постоянно белые от пыли, а не черные. В этих местах вместо щетки с ваксой употребляют метелки из перьев. Больше всего мне не хватает коровы и ванны. Воды мало, молока тем более, так как на вершине нет травы и все припасы приходится доставлять на гору снизу». При обсерватории Лоуэлла, где он недавно побывал, жила молочная корова по кличке Венера.

Большинство тем, обсуждавшихся на пленарных заседаниях «Солнечного союза», касались, естественно, Солнца; обсуждение шло на английском, французском и немецком вперемешку. Только во второй половине последнего дня, пятницы, исследователи Солнца единогласно одобрили распространение области своих исследований на звезды и официально подняли вопрос их классификации.

«Назначен комитет из 14 человек, а я избран председателем (мне любезно заявляют "разумеется"). Я встаю, чтобы выразить благодарность, и прошу членов комитета не расходиться после закрытия, чтобы мы наконец приступили к работе. Всеобщий смех при рассказе о том, как мы увидели на термометре 100º».

Проявив стойкость, все назначенные в новый комитет исполнили просьбу Пикеринга остаться и выслушали его рассказ о классификации Генри Дрейпера. Он рассказал, как буквы алфавита отошли от обычного порядка в построении мисс Кэннон, где каждая категория, по-видимому, означала особую стадию жизни звезды. Пикеринг не настаивал на том, чтобы систему приняли. Он предвидел, что будет еще много споров, прежде чем комитет, не говоря уже о «Солнечном союзе» в целом, достигнет консенсуса по классификации. Пока он просто хотел познакомить коллег с той системой, которой владел лучше всего, и выслушать их идеи, что делать дальше.

Первый выступавший, заместитель директора обсерватории Маунт-Вилсон, Уолтер Сидни Адамс, решительно высказался в пользу системы Дрейпера. Последовавшее обсуждение вскоре показало, что большинство участников разделяет его одобрение. «К моему удивлению, равно как и всех прочих, – отмечал Пикеринг в дневнике, – нашу систему одобрили практически все, так что вместо попыток заменить ее она встретила самую мощную поддержку, какую я только мог пожелать».