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

Глава девятая
Закономерность мисс Ливитт

В обратном поезде на восток в Бостон не было зарезервированных вагонов для астрономов, и у Пикеринга практически отсутствовала возможность заниматься политикой. Тем не менее между Сан-Франциско и Денвером ему удалось провести краткую встречу с двумя членами своего нового Комитета по классификации звездных спектров. Вместе они составили опросник для выяснения мнений коллег о преимуществах и недостатках дрейперовской системы. Хотя комитет единодушно одобрял классификацию Дрейпера, некоторые хотели модифицировать ее в той или иной мере, прежде чем официально принимать на следующем заседании «Солнечного союза», которое должно было состояться через три года в Бонне.

Прелесть дрейперовской номенклатуры заключалась в полноте данных. Гарвардские каталоги Мемориала Дрейпера содержали более 30 000 звезд, чем не могла похвастаться ни одна другая классификация. То, что огромное количество звезд вписывалось в сравнительно малое число классов, подтверждало работоспособность системы. Ее уровень сложности был удовлетворительным компромиссом между минимализмом Секки и скрупулезностью мисс Мори. Более того, она полностью основывалась на наблюдаемых различиях, не отстаивая ту или иную теорию.

Отказ от теоретизирования был для Пикеринга с самого начала делом принципа. Однако к 1910 году молодых астрофизиков стала раздражать нехватка теории. Идеальной системе классификации следовало быть достаточно строгой, чтобы задавать направление новым исследованиям, но достаточно гибкой, чтобы вмещать противоречивые идеи насчет динамики, распределения и эволюции звезд.

В ноябре секретарь комитета Фрэнк Шлезингер из Аллеганской обсерватории в Пенсильвании разослал опросник, составленный при его участии в поезде. Его получили все 15 членов комитета и примерно столько же человек, не входивших в комитет, но выбранных по причине их серьезного интереса к классификации или опыта в этой сфере – в первую очередь Энни Кэннон, Вильямина Флеминг, Антония Мори и Эйнар Герцшпрунг, тот самый датский астроном, который так приветствовал подход мисс Мори.

Опросник начинался с подведения итогов импровизированного заседания комитета на Маунт-Вилсон под конец конференции «Солнечного союза». С учетом того, что все присутствовавшие одобрили дрейперовскую классификацию как самую продуктивную из когда-либо предлагавшихся, первый вопрос звучал так: «Согласны ли вы с этим мнением? Если нет, то какую систему вы предпочитаете?»

Ответы, поступавшие в течение следующих нескольких месяцев, в подавляющем большинстве, как и следовало ожидать, склонялись в пользу системы Дрейпера. Ее поддержал даже Герцшпрунг, хотя у него были определенные замечания в ответе на второй вопрос: «В любом случае, какие возражения против дрейперовской классификации у вас возникли и какие поправки вы предлагаете?»

Здесь мишенью ряда астрономов оказались алфавитные обозначения системы. Скучные обозначения типа A и B, как им казалось, не давали наглядного представления, в отличие, например, от системы, созданной в 1899 году Норманом Локьером, где каждая категория обозначалась именем типичной для нее звезды. Так, Процион, желтоватая звезда в созвездии Малого Пса, определяла «проционовую группу» – термин громоздкий, но выразительный.

Ни Пикеринг, ни миссис Флеминг, вводя буквенные обозначения, не рассматривали их как заданные раз и навсегда – скорее, как нейтральные символы, которые легко заменить названиями, как только начнет просматриваться смысл. Однако многолетнее использование наполнило эти буквы смыслом. По крайней мере, в Гарварде упоминание A мгновенно ассоциировалось с альфа-звездой типа Альтаира в созвездии Орла – с бело-голубым светом и беспримесными водородными линиями в спектре.

Среди тех астрономов, которых устраивали заглавные буквы, были такие, кто сетовал на отсутствие алфавитного порядка в дрейперовской системе. Последовательность O, B, A, F, G, K, M казалась им нелепой или произвольной, как будто ничего не значащей. Мисс Мори решительно отвергала ее – не только по эстетическим соображениям, но и потому, что была убеждена: категории в их нынешнем порядке отражают реальный ход звездной эволюции. «Подавляющее преобладание» классов O и B в туманных областях Ориона и Плеяд, говорила она комитету, доказывает, что звезды рождаются из газовых туманностей горячими и бело-голубыми. Старея, они остывают, становятся белыми, затем желтыми, а под конец своих дней, совсем одряхлев, красными. Поэтому цифры или буквы, обозначающие каждую стадию, должны отражать непрерывное течение жизни звезды.

Астрономы, разделявшие эволюционный подход мисс Мори, обычно называли белые звезды «ранними», а красные – «поздними». Их противники настаивали на цветовых обозначениях и предостерегали от привязки классификации к эволюционной теории. Самый молодой член комитета Пикеринга, Генри Норрис Рассел из Принстона, представлял себе иной вариант эволюционного пути, чем описанный мисс Мори. Рассел допускал, что звезды могут вначале быть красными, затем разогреваться до желтого или белого цвета, а потом снова остывать до красного. Кроме того, он предполагал, что звезды проживают различную жизнь в зависимости от их изначальной массы и что лишь самые массивные достигают наивысших температур.

«Дрейперовская классификация кажется мне даже лучше из-за того, что буквы расположены не в алфавитном порядке, – заявил Рассел. – Это поможет удержать неофитов от мысли, будто она основана на какой-либо теории эволюции». Несомненно, буквы могли располагаться не в алфавитном порядке и все равно сохранять эффективность – и даже повышать ее – в качестве системы обозначений. Пикеринг легко мог в этом убедиться, взглянув на раскладку клавиатуры QWERTY на собственной пишущей машинке.

Третий из пяти вопросов состоял из трех частей: «Считаете ли вы оправданным, чтобы наш комитет рекомендовал сейчас или в ближайшем будущем какую-либо систему классификации для всеобщего употребления? Если нет, какие дополнительные наблюдения или иную работу, по вашему мнению, необходимо проделать, прежде чем давать подобные рекомендации? Хотели бы вы принять участие в этой работе?»

Неоднозначная реакция на этот вопрос не сводилась к разногласиям партий. Некоторые из наиболее активных сторонников дрейперовской системы были не готовы настаивать на ее официальном принятии, опасаясь, что пока еще слишком рано. Дрейперовская классификация безусловно была вне конкуренции, но ей на замену могло прийти что-то лучше.

Член комитета Эдвин Фрост из обсерватории Йеркиса давно мечтал о системе классификации по образцу таксономии растений и животных – подразделить царство небесное на типы, классы, роды и виды и чтобы у всех были латинские названия. Он все еще надеялся, что астрономы поставят себе такую цель на будущее. Однако на данный момент Фрост считал неразумным вносить какие-либо изменения в дрейперовскую классификацию, тем более учитывая характер Пикеринга. «При своей привычке любезно учитывать мнения других, – предостерегал Фрост в своем ответе на вопросы, – директор Пикеринг может принять те предложения, которые будут вынесены более или менее единогласно, и тогда вдобавок к нынешней неразберихе у нас появится еще одна классификация».

Четвертый вопрос касался единственной детали: «Как вы считаете, нужно ли включать в классификацию символ, обозначающий ширину линий, как проделала мисс Мори в 28-м томе "Анналов" Гарвардской обсерватории?» По этому вопросу мнения тоже неожиданно разделились. И мисс Кэннон, и миссис Флеминг ответили решительным согласием. Мисс Кэннон указала, что такие разграничения относятся лишь к малой доле изучаемых звезд. Миссис Флеминг же приветствовала любой символ, который устранял необходимость многословных примечаний.

Последний вопрос был открытым: «Какие бы еще критерии классификации вы предложили?» Ответы были самые разнообразные, но большинство оставило вопрос вообще без ответа.

Когда Пикеринг сообщил миссис Дрейпер, что система, названная в честь ее мужа, обретает признание, она заявила, что «это триумф» – заслуженное вознаграждение за многолетние труды и размышления, который директор посвятил классификации. Она говорила, что рада за него и за память Генри.

Мисс Кэннон эта повестка затронула «очень живо». «Пусть от нашего Солнца до ближайшей звезды очень далеко, – писала она в воспоминаниях, – но мы знаем, что звезды – тоже солнца и что состав многих из них точно такой же, как у нашего Солнца. А следовательно, "Солнечному союзу" уместно интересоваться составом небесных тел». Впрочем, она также беспокоилась, «как бы это высокое международное собрание не приняло какую-нибудь из других предложенных систем классификации вместо нашей».

Первый дрейперовский каталог миссис Флеминг создавала на основе тысяч мелких снимков спектров, сделанных через призму у объектива телескопа. На них хорошо отображался фиолетовый конец спектра, но очень плохо – красный. Теперь, когда благодаря новым фотографическим технологиям и усовершенствованным сухим фотопластинкам спектральный охват был шире, мисс Кэннон проверила обоснованность и устойчивость дрейперовской классификации, рассмотрев некоторые известные звезды на новых снимках. Она намеренно работала «вслепую», вначале классифицируя новые расширенные спектры и только потом заглядывая в обозначения миссис Флеминг. К ее успокоению и удовлетворению, результаты в целом сходились. Похоже, фиолетового конца спектра было достаточно, чтобы определить спектральный класс звезды. Некоторые из первоначальных характеристик мисс Кэннон исправила, но в большинстве случаев она лишь дополняла их добавочными спектральными подробностями, которыми теперь располагала, например, из F звезда становилась F5G.

Миссис Флеминг помогала редактировать все уточнявшийся дрейперовский каталог, пересматривая множество спектров, прежде относимых к категории «необычных». Открытие переменных все еще шло медленными темпами, так как ее занимала подготовка в печать выпусков «Анналов». В ту зиму она открыла «всего лишь» восемь. И все же в начале 1911 года по совокупности заслуг в области изучения переменных Мексиканское астрономическое общество наградило миссис Флеминг золотой медалью Гваделупе Альмендаро. Медаль Кэтрин Брюс по-прежнему ускользала, но у нее не было недостатка в признании со стороны коллег по Американскому астрономическому и астрофизическому обществу или почитателей, которые сделали ее почетным членом Королевского астрономического общества и Французского астрономического общества.

Миссис Флеминг так часто приходила в качестве приглашенного лектора на занятия профессора Сары Уайтинг в Уэллсли, что колледж присвоил ей звание почетного сотрудника по астрономии. Она собиралась выступить с очередной лекцией в Уэллсли, запланированной на конец мая, когда переутомление, мучившее ее всю весну, обернулось болезнью. Миссис Флеминг решила лечь в больницу, чтобы поправить здоровье, но там ей стало хуже. У нее развилась пневмония, окончившаяся фатально. Эдвард Флеминг, теперь главный металлург в крупной медной компании в Чили, не успел приехать в Бостон и повидаться с матерью. Она умерла 21 мая 1911 года. Ей было 54 года, и 30 лет своей жизни она отдала обсерватории.

«Я только что, к моему глубочайшему сожалению, увидел в журнале Science объявление о кончине миссис Флеминг, – написал Генри Норрис Рассел Пикерингу из Принстона 2 июня. – Не могу не выразить мое соболезнование по поводу утраты, которую, я знаю, будут глубоко переживать в Гарвардской обсерватории и в более широких кругах друзей». Молодой Рассел общался с миссис Флеминг на конференциях в Кеймбридже и во время предыдущего летнего путешествия в Пасадену на собрание «Солнечного союза». «Уход миссис Флеминг – тяжелая утрата для науки и, надо думать, ужасное потрясение для друзей, – сожалел он. – Я не был знаком с ее сыном, о котором она столько говорила, и вряд ли могу написать ему; но чувство утраты, когда я услышал весть о ее кончине, было столь пронзительным, что мне показалось естественным написать вам».

В некрологе миссис Флеминг, опубликованном в Harvard Graduates' Magazine, Пикеринг пересказывал отрывки из ее семейной истории, которой она делилась с ним на протяжении многих лет: о предках, «боевых Грэмах» из Клаверхауса, о том, как ее прабабка сбежала с капитаном Уокером из 79-го Шотландского полка, последовала за ним в Испанию на Пиренейскую войну и родила сына на поле битвы при Корунье в тот самый день, когда капитан погиб в бою. Безусловно, миссис Флеминг унаследовала решительный семейный характер. Как многолетний руководитель Пикеринг был вправе утверждать: «Достаточно было точно указать ей, что именно требуется, и она обеспечивала успешное выполнение задачи вплоть до мелочей». Перечислив множество ее астрономических открытий и способностей, он отмечал, что она «была поразительным примером женщины, добившейся успеха на высоких путях науки, нисколько не потеряв при этом дарований и прелести, столь присущих ее полу».

Мисс Кэннон была автором краткого некролога, прочитанного Генри Норрисом Расселом в Science, и второго, более пространного, в Astrophysical Journal. В этих статьях ей представился случай отметить качества своей покойной подруги – «от природы ясный и блестящий ум», «необычайно притягательную личность» и «ту человеческую способность к сопереживанию, которой порой не хватает другим женщинам, занятым научными изысканиями». Кроме того, мисс Кэннон не поленилась описать уникальное собрание фотопластинок, вверенное на надежное попечение миссис Флеминг: «Каждую фотографическую пластинку можно уподобить ценной книге, существующей в единственном экземпляре, которая, будучи очень хрупкой, должна храниться в безопасности и вместе с тем быть доступной, чтобы можно было заглянуть в нее в любой момент».

Мисс Кэннон казалась подходящей преемницей миссис Флеминг на должности официального куратора астрофотографии. Пикеринг обсуждал эту идею в октябре 1911 года с новым президентом Гарварда Эбботом Лоренсом Лоуэллом (братом Персиваля Лоуэлла), занявшим этот пост после отставки Чарльза Элиота в 1909 году. Мисс Кэннон не только исполняла обязанности куратора после кончины миссис Флеминг, сообщал Пикеринг, но и делала это «очень достойным образом». Более того, добавлял он в подкрепление своих слов, «мисс Кэннон – ведущий специалист по классификации звездных спектров, а возможно, и по переменным звездам».

Лоуэлл отреагировал отрицательно. «Я всегда считал, что положение, занимаемое миссис Флеминг, было несколько ненормально, – ответил он 11 октября, – и что не стоит вводить в обычай подобное обращение с ее преемницами». Поэтому он отказался рекомендовать Гарвардской корпорации назначение мисс Кэннон. Вместо этого он предложил Пикерингу самому назначить ее в рамках обычных процедур кафедры, с меньшей помпой, меньшим жалованьем и без повода упоминать ее имя в университетском каталоге.

Члены Инспекционного комитета были возмущены. «Ненормально, – отзывались они в своем отчете 1911 года об унижении мисс Кэннон, – то, что, несмотря на свое всемирное признание в качестве величайшего из ныне живущих специалистов по этому направлению и важность ее заслуг для обсерватории, она не имеет в университете официальной должности».

Для мисс Кэннон отказ в университетской должности не стал помехой в выполнении ее обязанностей. В октябре 1911 года она приступила к новым проектам по унификации и укреплению дрейперовской системы. Она переклассифицировала яркие северные звезды мисс Мори, приведя их римскую нумерацию в соответствие с нынешними дрейперовскими обозначениями. Она взялась за последний неоконченный каталог тусклых южных звезд миссис Флеминг и привела в порядок его 1688 пунктов. Теперь она работала быстрее и стала увереннее в суждениях; крепла и ее любовь к этой работе. Ей казалось, что можно продолжать в том же духе, изучая все новые фотопластинки, классифицируя до бесконечности и расширяя каталог Дрейпера по экспоненте.

К 1911 году армия добровольцев Пикеринга, наблюдавших за переменными звездами, охватила северо-восток США, а на западе распространилась до Калифорнии. Появился даже эксклав в Австралии. В Новой Англии преподаватели и студенты колледжей Амхерста, Вассара, Маунт-Холиок и других принимали активное участие в регулярных наблюдениях. Ежемесячно поступали сведения из-за рубежа от любителей из Отделения переменных звезд Британской астрономической ассоциации. В авангарде по-прежнему оставался штат профессионалов самого Гарварда, где один только Леон Кэмпбелл проводил в среднем тысячу наблюдений в месяц через 24-дюймовый рефлектор.

Центр интересов Кэмпбелла сместился весной 1911 года, когда Пикеринг отправил его в Арекипу в качестве директора Бойденовской обсерватории. Новая должность позволила Кэмпбеллу сосредоточиться на долгопериодических переменных южного неба, которые прежде не изучались, но северные переменные остались без внимания. Чтобы компенсировать пробел, Пикеринг обратился к сообществу волонтеров. Он составил список из 374 переменных, требовавших частого наблюдения, и поручил каждую звезду одному или нескольким постоянным наблюдателям. Кроме того, он широко разослал этот список в качестве приглашения. С учетом помех в виде пасмурной погоды, лунного света и личных обстоятельств наблюдатели одной и той же звезды лишними не бывают. Пикеринг подготовил печатные бланки, чтобы упростить составление отчетов, карты, по которым новобранцы могли отыскать местоположение своих звезд, и обещал публиковать волонтерские наблюдения. Дабы избежать ненужного дублирования, он призывал своих рекрутов общаться друг с другом и по возможности сотрудничать, например проводить наблюдения в разные дни месяца и разные часы ночи.

Герберт Уилсон, редактор журнала Popular Astronomy, счел, что наблюдателям за переменными требуется еще более высокий уровень организации. В выпуске за август-сентябрь 1911 года он обратился к читателям с призывом: «Нельзя ли нам организовать в Америке общество наблюдателей с „Секцией переменных звезд“, „Секцией Юпитера“ и т. п.?» Последовал почти моментальный отклик – в октябре Уильям Тайлер Олкотт из Нориджа (штат Коннектикут), юрист и страстный астроном-любитель, объявил о создании Американской ассоциации наблюдателей за переменными звездами (American Association of Variable Star Observers, AAVSO).

Олкотт заразился переменными от Пикеринга на публичной лекции, с которой директор выступал в 1909 году. Между ними завязалась переписка, и Пикеринг, заметив увлеченность Олкотта, поручил Леону Кэмпбеллу провести курс обучения у него на дому в Коннектикуте. Основание AAVSO закрепило уже существовавшие тесные связи Олкотта с Гарвардом.

В ассоциацию Олкотта тут же записалась Энн Сьюэлл Янг, профессор Колледжа Маунт-Холиок и одна из самых надежных постоянных наблюдательниц Пикеринга. В декабре 1911 года ее свежие наблюдения были включены в первый опубликованный отчет AAVSO на страницах Popular Astronomy. Вскоре к AAVSO примкнули Сара Фрэнсис Уайтинг и ее помощница Лия Аллен из обсерватории Колледжа Уэллсли, а также Каролина Фернесс – преемница Марии Митчелл из Колледжа Вассара. Группа приветствовала энтузиастов, какова бы ни была их основная профессия. Например, Чарльз Макатир работал машинистом в Железнодорожной компании Питтсбурга, Цинциннати, Чикаго и Сент-Луиса. Завершив ночной рейс в Питтсбург, он шел домой, где у него на заднем дворе стоял 3-дюймовый телескоп, и до рассвета наблюдал за переменными.

Члены AAVSO сосредоточились на долгопериодических переменных. Такие звезды обычно разгорались и угасали постепенно, изменения их блеска составляли до девяти звездных величин, а периодичность – несколько месяцев и даже более года. Они всегда находились на подъеме или на спаде блеска, и соратникам Пикеринга было чем заниматься в течение многих часов. В отличие от них короткопериодические переменные не поддавались наблюдению в телескоп. Они внезапно вспыхивали и угасали за несколько дней, порой даже часов, а все остальное время пребывали в покое, почти не меняясь. Требовалось большое везение или ряд последовательных фотоснимков, чтобы уловить их кратковременную вспышку. Как раз благодаря подобной серии фотографий, сделанных с промежутками в два-три дня, мисс Ливитт обратила внимание на то, что в Магеллановых Облаках несказанное множество быстро меняющихся звезд.

Мисс Ливитт снова вызвали домой в Висконсин после смерти ее отца 4 марта 1911 года, и она провела весну и лето, помогая матери наладить дела в маленьком имении преподобного Ливитта. Вернувшись осенью в Кеймбридж, она обнаружила, что коллектив обсерватории по-прежнему не может свыкнуться с утратой миссис Флеминг. Расчетчицами руководила мисс Кэннон. Мейбл Джилл, работавшая в штате с 1892 года, занималась подготовкой в печать нескольких томов «Анналов» и совместно с другой опытной работницей, Сарой Бреслин, заканчивала масштабную работу миссис Флеминг по измерению открытых ею переменных путем сверки с 222 звездными последовательностями, специально созданными для этой цели. Мисс Мори снова удалилась в старое гнездо Дрейперов в Гастингсе-на-Гудзоне.

Возобновляя поиск новых переменных на гарвардских картах неба, мисс Ливитт не прекращала размышлять о тех тысячах, которые она увидела в Магеллановых Облаках.

Изобилие переменных в этих двух южных скоплениях звезд не поддавалось никакому сравнению. Мисс Ливитт насчитала свыше 900 в Малом Облаке и 800 – в Большом, даже не пытаясь рассмотреть центральные части Облаков, где звезды сливались в неразличимую массу.

«Если бы звезды располагались в небе равномерно, – рассуждал Солон Бейли, – их количество превысило бы 10 млрд и небо так сияло, что никакой ночи бы не было». Бейли разглядывал небо Южного полушария в Арекипе, с палуб кораблей в южных широтах и на плато Большое Карру в Южной Африке. В этих далеких краях, в идеальной темноте, он видел, как усыпанный звездами Млечный Путь разливается от края до края ночи. Его телескопы сжимали необъятные расстояния, позволяя погрузиться в эту звездную реку. Мисс Ливитт, которой были недоступны столь близкие отношения с небесами, могла лишь представлять себе, как она стоит, разинув рот, в Андах, под южными извивами Млечного Пути и смотрит на Магеллановы Облака, которые тащатся за звездным потоком, словно пара заблудших овец.

Бейли был убежден, что два Облака представляют собой особые образования, отдельные от Млечного Пути. Если это так, то они находятся за пределами Галактики, а значит, каждое Облако составляет собственную, так сказать, островную вселенную. Может быть, прочие многочисленные белые туманные пятнышки, разбросанные в космосе, тоже являются отдельными системами звезд, независимыми от Млечного Пути?

На снимках Магеллановых Облаков, сделанных Бейли с двух– и четырехчасовой выдержкой через телескоп «Брюс», обнаружилось множество тусклых звезд до 17-й величины. В ходе своего первого исследования мисс Ливитт ориентировалась в них, используя метод работы Бейли с шаровыми скоплениями: она нанесла на стеклянную пластинку сетку из сантиметровых квадратов, превратив ее в прозрачный лист бумаги в клетку. Затем, накладывая эту сетку на фотоснимки Облаков, она отгораживала маленькие группы звезд и картировала их с помощью окуляра с микрометрической сеткой.

Ни на что не отвлекаясь, она выделяла отдельные звезды, нумеровала их, фиксировала относительное местоположение и отслеживала колебания блеска переменных во времени. То, что переменные располагались близко друг к другу, а подходящие в качестве эталона звезды – далеко от них, усложняло ее задачу. Закономерности изменчивости тоже представляли для нее проблему, так как большинство переменных в основном оставалось на минимуме блеска, разгораясь внезапно, кратковременными вспышками. В своей публикации 1908 года «1777 переменных в Магеллановых Облаках» она определила все разбросы величин и указала максимальное и минимальное значения для каждой звезды, насколько было в ее силах. Полные кривые блеска она вывела только для 16 звезд, но даже эта малая выборка (0,01 от общего количества) показала любопытную тенденцию: у более ярких звезд периоды были дольше, как будто один параметр зависел от другого.

Так как все эти 16 переменных находились в компактном Малом Облаке, мисс Ливитт предположила, что все они расположены примерно на одинаковом расстоянии от Земли – как ее родственники в Белойте, живущие примерно на одинаковом расстоянии от Кеймбриджа. А значит, те, которые кажутся ярче, должны быть на самом деле ярче.

Неожиданная корреляция между яркостью и периодичностью могла быть простым совпадением, как хорошо было известно мисс Ливитт. Но если та же закономерность окажется верной для большего количества аналогичных переменных, то сама по себе эта корреляция предполагала нечто изумительное.

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]19
  Это классические цефеиды, или переменные типа Дельты Цефея. Благодаря строгой зависимости период – светимость их используют для измерения расстояний в Галактике и называют стандартными свечами. – Прим. науч. ред.


[Закрыть], 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.

На острове Нантакет у побережья Массачусетса, где в 1847 году Мария Митчелл совершила всемирно известное открытие кометы, была маленькая обсерватория, увековечившая ее память. Общество Марии Митчелл располагалось в доме на Вестал-стрит, где она родилась, а обсерватория – в соседнем здании с куполом. Общество было основано в 1902 году, через 13 лет после кончины мисс Митчелл, ее двоюродной сестрой Лидией Суэйн Митчелл, которая тоже родилась в доме на Вестал-стрит. Кузина Лидия, теперь миссис Чарльз Хинчман, жила с мужем и детьми в Филадельфии, но каждое лето возвращалась на Нантакет и считала своим долгом сохранять на острове дух астрономии. Она часто обращалась за советами к директору Гарвардской обсерватории и спрашивала, кого он порекомендует в качестве приглашенных лекторов. Несколько летних сезонов подряд, начиная с 1906 года, на Нантакет с лекциями приезжала Энни Джамп Кэннон. Она также вела курс астрономии по переписке и содействовала привлечению на остров «летних наблюдательниц» – Иды Уайтсайд из обсерватории Уэллсли и профессора Флоренс Харфем из Женского колледжа в Колумбии, штат Южная Каролина. Во время «Лунных ночей» публика приходила посмотреть в тот самый 3-дюймовый телескоп, в который Мария Митчелл некогда рассмотрела комету, и в 5-дюймовый телескоп фирмы Alvan Clark, купленный для нее в 1859 году группой поклонниц «Женщины Америки». Популярность мероприятий на Вестал-стрит натолкнула миссис Хинчман на мысль учредить годовую стипендию для молодых женщин, которые могли бы заниматься исследованиями в обсерватории и популяризовать астрономические знания среди местных жителей. Обратившись к Эндрю Карнеги, она получила на эти цели $10 000. В 1912 году гарвардской расчетчице Маргарет Харвуд присвоили первую стипендию по астрономии в размере $1000 от Нантакетского общества Марии Митчелл.

Мисс Харвуд работала в штате Гарварда с 1907 года – туда она пришла сразу после выпуска из Колледжа Рэдклифф по приглашению ее преподавателя астрономии Артура Серла. Мисс Харвуд с первого курса проживала у Артура и Эммы Серл вместе с их дочерями, и ее знали в обсерватории еще до начала работы. Вначале она помогала Серлу, которого называла своим «отцом в астрономии», с расчетами орбит комет. Мисс Ливитт она оказывала помощь в определении фотографических величин околополярных переменных на стеклянных пластинках, а у мисс Кэннон училась наблюдать их в телескоп. Пикеринг привлек ее к перерасчетам координат 6000 звезд, внесенных Бондами в каталог 1850-х годах.