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

Шепли предоставил мисс Пейн право поступать по своему усмотрению и неограниченный доступ к архиву фотопластинок. Внезапно ее одолел страх перед работой с драгоценными материалами, и она обеспокоенно спросила: «А если я разобью какую-нибудь пластинку?» Тогда, заверил ее Шепли с присущим ему благодушием, она может оставить себе осколки.

Солон и Рут Бейли в марте 1922 года вернулись в Перу, рассчитывая остаться в южной обсерватории на несколько лет. Однако их планы неожиданно изменились, когда через несколько недель после того, как в октябре уехала мисс Кэннон, миссис Бейли перенесла инсульт. У нее было поражено левое полушарие мозга, нарушена речь и частично парализована правая сторона тела. Преданный Бейли ухаживал за ней, консультируясь с местными врачами и полагаясь на помощь служанки. Отчеты о состоянии здоровья Рут он отсылал на север вместе со снимками Большого Магелланова Облака, которое продолжал фотографировать. Шепли, сопереживавший несчастью супругов, хотел избавить их от бремени обязанностей в Арекипе и рассматривал в качестве возможной замены Эдварда Кинга и его жену Кейт. Кинг, которому было шестьдесят два, дружил с Бейли всю жизнь, обладал выдающейся компетентностью и был совершенно не против, но врачи из Гарвардской медицинской школы сочли, что здоровье не позволяет ему заниматься тяжелой работой в высокогорных условиях.

В марте 1923 года на подмогу Бейли в Арекипу приехала Маргарет Харвуд из Нантакетской обсерватории. Она делала снимки через телескоп «Брюс» для Солона и применяла свой послевоенный опыт сотрудничества с Надомной службой Американского Красного Креста в уходе за Рут. «Мне очень нравится здесь работать, – писала она Шепли в июне. – Теперь вторую половину ночи я работаю на "Брюсе". Купол поворачивается достаточно легко, и сам телескоп тоже… Место здесь красивое. Пока нашла только три вида муравьев, и они не сильно отличаются от новоанглийских, но вы лучше разберетесь, когда посмотрите образцы».

В августе миссис Бейли, которая все еще не могла писать и внятно говорить, порекомендовали уехать домой, предполагая, что на уровне моря у нее будет больше шансов на полное выздоровление. Она отправилась в Кеймбридж к сыну и снохе на то время, пока не вернется муж.

Тем временем поиски нового директора для южной станции завели Шепли в обсерваторию Йеркиса в штате Висконсин, куда после Гарварда устроилась на работу Дороти Блок, вторая стипендиатка Пикеринга. Там мисс Блок влюбилась в приезжего астронома по имени Иоаннис Стефанос Параскевопулос (по-английски его называли «Джон Парас»). После свадьбы она уехала с ним в его родную Грецию. Новобрачные совместно работали в Афинской национальной обсерватории, когда Шепли предложил им руководить станцией в Арекипе. Доктор и миссис «Парас» добрались до Перу в декабре 1923 года, и Бейли смог наконец отправиться домой. На прощание круг его давних друзей в этих краях преподнес ему подарок – степень почетного доктора наук старинного Национального университета Сан-Агустина вместе с почетным званием профессора астрономии.

Молодые и энергичные Парасы решили на период облачной погоды в Арекипе переместить обсерваторию и перевезли два телескопа в район медного рудника Чукикамата на севере Чили, на высоту 2700 м. Там под ясным темным небом они сделали множество фотографий, проработав до апреля, пока в Арекипе не улучшилась погода.

Сокращение сезона наблюдений в Арекипе заставило Шепли вернуться к идее Пикеринга перенести Бойденовскую обсерваторию на новое место в Южной Африке, но бюджетные ограничения не позволили ему сделать это. На первом месте стояли более насущные потребности обсерватории. На пожертвования Джорджа Агассиса и других членов Инспекционного комитета директор смог установить в Кирпичном корпусе автоматическую систему пожаротушения. Хотя Пикеринг считал, что кирпичные стены корпуса достаточно защищают от пожара, Шепли видел опасность в деревянных полах, стеллажах, ящиках, столах и прочей офисной мебели.

«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».

В ответном письме «Дорогой Хаббл…» от 27 февраля Шепли все еще выказывал признаки неготовности признать поражение: «Ваше письмо об урожае новых и о двух переменных звездах в направлении туманности Андромеды – самое занимательное, что мне доводилось читать за долгое время». Вопреки Хабблу, помещавшему переменные внутрь туманности, Шепли допускал лишь, что они находятся приблизительно в ее направлении.

Шепли никогда не симпатизировал Хабблу. Оба родились в Миссури, но Хаббл, проучившись три года в Оксфорде по стипендии Родса, сменил свой выговор Среднего Запада на утрированный британский акцент. Кроме того, он цеплялся за свое воинское звание, полученное на службе в годы Первой мировой, и продолжал в гражданской жизни представляться как «майор Хаббл». Когда в сентябре 1919 года майор по приглашению Хейла выступал с докладом в Маунт-Вилсон, он явился туда в галифе и плаще-накидке. Во время кратковременного периода совместных наблюдений Шепли и Хаббла на одной горе первый кривился всякий раз, когда второй говорил: «Юпитером клянусь!»[25]25
  Стереотипное выражение британских аристократов. – Прим. пер.


[Закрыть] При всем при том Шепли находил кропотливую работу Хаббла безупречной: «Расстояние от вашей переменной до ядра и изобилие снимков, которыми вы теперь располагаете, – признавал Шепли в своем письме, – безусловно убеждают вас в истинной переменности этих звезд».

Новость о цефеиде предназначалась только для Шепли, так как перед ее обнародованием Хаббл собирался подкрепить вывод о расстоянии до туманности Андромеды дальнейшими наблюдениями. Однако неделю спустя после своей «бомбы» Хаббл ушел в отпуск, чтобы сыграть свадьбу с выпускницей Стэнфордского университета Грейс Бёрк Лейб, богатой вдовой из Лос-Анджелеса, и отправиться с ней в трехмесячное свадебное путешествие по Европе. Вернувшись к работе, он открыл в туманности Андромеды еще 11 цефеид. Когда-то Шепли переживал, что «жалкие» 11 цефеид Млечного Пути – недостаточное доказательство его теории Большой галактики. Теперь 12 открытых Хабблом в Андромеде нанесли идее одинокой галактики решающий удар. Хаббловы цефеиды опровергли данные ван Манена, по которым спирали вращались быстро. Несомненно, цефеиды Хаббла населяли космос со множеством островных вселенных.

«После открытия Хабблом цефеид, – писал Шепли ван Манен, – я снова поиграл с движениями и с интерпретацией измерений». Он продолжал доверять им, хотя остальные больше не доверяли.

Гебер Кёртис, былой оппонент Шепли на «дискуссии», упивался доказанной реальностью островных вселенных. В статье для журнала Scientia в 1924 году Кёртис восторгался перспективами новых знаний: «Среди великих идей, когда-либо сформировавшихся в умах мыслителей, немногие превосходят ту, что мы – микроскопические обитатели малозначительного спутника одного из миллионов солнц, образующих нашу галактику, способны заглянуть за ее пределы и узреть другие такие же галактики, диаметром в десятки тысяч световых лет, каждая из которых, как и наша, состоит из тысяч миллионов солнц, и что, таким образом, мы проникаем в дальний космос на расстояния от полумиллиона до сотни миллионов световых лет».

Пусть человек и не «такая важная птица», как иронизировал в 1918 году Шепли, отодвинувший Солнце от центра Млечного Пути, но его ум смог преодолеть пространство и время.

Сесилия Пейн терпеливо просеивала те же снимки, сделанные через объектив с призмой, что прошли через руки Нетти Фаррар, Вильямины Флеминг, Антонии Мори и Энни Кэннон. В таинственных сочетаниях линий, которые помогли ее предшественницам рассортировать звезды на классы, мисс Пейн видела новый подтекст. Речь шла об изменении состояния отдельных атомов, поглощавших и испускавших крошечные количества света. Тысячи фраунгоферовых линий в каждом спектре отмечали переход электронов, вращающихся вокруг атомного ядра, с одного энергетического уровня на другой.

Представления мисс Пейн опирались на труды индийского физика из Калькутты Мегнада Саха, впервые связавшего атом со звездами. В 1921 году Саха показал, что отличительные спектральные признаки различных классов звезд обусловлены свечением при разных температурах. Чем горячее звезда, тем легче электронам вокруг ее атомов перескочить на более высокие орбиты. При достаточном нагреве внешние электроны отрываются, оставляя положительно заряженные ионы, имеющие другой спектр. Саха разработал уравнения, предсказывающие расположение фраунгоферовых линий в спектрах различных элементов при экстремально высоких температурах, выше тех, которые можно было достичь в лабораторных печах. Затем он проверил свои прогнозы на опубликованных спектрах из Гарвардского архива. Соответствия указывали на то, что категории дрейперовской классификации зависели почти исключительно от температуры. Звезды класса O были горячее звезд класса B, которые, в свою очередь, были горячее A, и так далее до самого конца последовательности.

Корреляцию между температурой и спектральным классом звезд отмечали и другие исследователи, от первого классификатора Анджело Секки до современного теоретика Генри Норриса Рассела, но до Сахи никто не давал ей физического объяснения. По расположению и интенсивности фраунгоферовых линий Саха смог оценить истинные температурные диапазоны для звезд из различных дрейперовских категорий.

Последовав многообещающему начинанию Сахи, Эдвард Артур Милн – один из учителей мисс Пейн в Кеймбридже – переработал и улучшил его методы. Милн и его ассистент Ральф Фаулер получили другие значения звездных температур, но тоже соответствующие гарвардской системе. Фаулер и Милн исходили из намного более низкого давления звездных атмосфер, чем постулировал Саха, с учетом того, что газу вокруг звезды есть куда расширяться. В сравнении с атмосферным давлением у поверхности Земли ничтожное атмосферное давление звезды, вероятно, измерялось в малых долях грамма на квадратный сантиметр, и в подобных разреженных условиях вероятность ионизации атомов повышалась.

К 1923 году Фаулер и Милн подтвердили связь между квантовыми переходами и интенсивностью соответствующих фраунгоферовых линий. Открывалось новое направление исследований: тщательно изучив толщину линий различных спектральных классов, внимательный аналитик мог сделать вывод о содержании каждого составляющего звезду элемента. Исходный материал для открытий уже имелся в Америке, в фотоархивах Кеймбриджа и Пасадены. Когда мисс Пейн уезжала из Ньюнем-колледжа в Гарвардскую обсерваторию, Милн просил ее покопаться в тамошних снимках спектров, чтобы проверить и подтвердить теорию Сахи. «Я последовала совету Милна, – сообщала мисс Пейн, – и занялась переводом качественной информации, присущей системе Генри Дрейпера, в количественную».

Генри Норрис Рассел в Принстоне тоже втянулся в это исследование. Так как необходимых ресурсов в Принстоне не было, Рассел договорился о длительных командировках в Маунт-Вилсон и послал в Гарвард своего аспиранта Дональда Мензела изучать фотопластинки. Подготовка Мензела в области лабораторной спектроскопии дополняла знания мисс Пейн по атомной физике, но пара не сработалась.

«Я двигалась вперед в одиночку, – писала мисс Пейн о начале своих исследований. – Было ясно, что нужен количественный метод представления интенсивности спектральных линий, и я составила предварительную систему оценок на глазок. Затем последовала идентификация линейчатых спектров, выбор известных линий для исследования и трудоемкая задача оценки их интенсивности на сотнях снимков». Она часто пребывала в растерянности. Первой ее удачей стало обнаружение спектральных линий кремния у самых горячих звезд, соответствующих четырем последовательным стадиям ионизации (от нейтрального атома до утраты одного, двух и, наконец, трех электронов). Эти наблюдения позволили рассчитать нагрев, необходимый для отрыва электронов, и таким образом установить температуру звезд класса O в диапазоне от 23 000 до 28 000 градусов.

Порой мисс Мори, тоже любившая работать допоздна, забегала к ней поделиться любопытными данными своего текущего спектрального исследования южных двойных звезд. Удовольствие от этих разговоров, по словам мисс Пейн, «немного портили назойливые комары», поскольку мисс Мори не любила закрытых окон, но ей было жалко убивать живность.

Элемент за элементом, прикидывая, строя графики и делая расчеты, мисс Пейн разбирала спектры, чтобы определить температуру звезд. Все ее данные отражали температуру звездных атмосфер – видимых поверхностных слоев звезд, излучавших свет. О температурах в недрах звезд можно было только гадать. Никто не знал, какие процессы дают звездам их могучую энергию.

Шепли, твердо вознамерившийся увидеть мисс Пейн первой в Гарварде обладательницей докторской степени по астрономии, собрал комиссию преподавателей, чтобы составить для нее предварительные вопросы к письменному экзамену. Она успешно сдала его 10 июня 1924 года. Как полноправная соискательница докторской степени мисс Пейн посещала летние астрономические конференции в Нью-Гэмпшире и Онтарио, размышляя между тем, где взять деньги на продолжение учебы. Стипендия Пикеринга предоставлялась на год, и ее продление не предусматривалось.

В Торонто, на августовском съезде Британской ассоциации содействия развитию науки, мисс Пейн снова встретила своего первого кумира Артура Стэнли Эддингтона, а также Эдварда Артура Милна. Они предупредили ее, что в Англии перспективы для женщин-астрономов не улучшились и ей по возможности надо оставаться по эту сторону Атлантики. К счастью, мисс Пейн, будучи аспиранткой моложе тридцати, которая хотела обучаться в США при сохранении иностранного гражданства, соответствовала требованиям Мемориальной стипендии Розы Сиджвик, которую назначала Американская ассоциация женщин, обучавшихся в университетах. Полученные таким образом в сентябре $1000 обеспечили ей второй год в Гарварде.

Возобновив измерения звездных температур, мисс Пейн замахнулась и на выяснение соотношений элементов в звездах разных классов. Но если определенные с большим трудом температуры согласовывались с предыдущими теориями, то новые данные по содержанию элементов смущали ее. Если звезды состояли из тех же веществ, что и земная кора, то, как предполагали многие астрономы, относительные пропорции тоже должны совпадать. Ожидалось, что распространенные на Земле вещества – кислород, кремний и алюминий – будут столь же распространенными на звездах. Расчеты мисс Пейн действительно показали соответствие для большинства элементов, кроме двух самых легких – водорода и гелия. Звездные атмосферы изобиловали водородом. Гелия тоже было много, но водорода на звездах оказалось чуть ли не в миллион раз больше, чем на Земле. На фоне избытка водорода и гелия количество всех других компонентов звезд было, можно сказать, следовым.

В декабре Шепли отослал черновик необычного отчета мисс Пейн ведущему специалисту по составу звезд Расселу. Рассел похвалил ее метод, но отверг результаты. «Явно невозможно, – сказал он ей 14 января 1925 года, – чтобы водорода было в миллион раз больше, чем металлов».

Мисс Пейн очень дорожила своей методологией. Однако авторитет такого статусного и опытного ученого, как Рассел, был неоспорим. Она послушно смягчила свои выводы. Когда в феврале мисс Пейн подготовила отчет для публикации в Proceedings of the National Academy of Sciences, то отметила «неправдоподобно высокие» доли водорода и гелия с оговоркой, что они «почти наверняка не соответствуют действительности». В столь молодой дисциплине, как физическая химия звезд, аномальные результаты не были поводом для конфуза. Скорее они указывали на загадки, которые предстояло исследовать и объяснить.

Официально Солон Бейли ушел на пенсию из Гарвардской обсерватории 1 февраля 1925 года, хотя де-факто не прекратил там работать. В свои 70 лет он продолжал открывать и изучать переменные звезды в шаровых скоплениях и по предложению Шепли начал писать авторизованную историю обсерватории.

В том же году ушел в отставку и Уильям Пикеринг. Как и Бейли, он продолжал занятия астрономией и содержал Мандевильскую обсерваторию за свой счет. Пикеринг купил новый телескоп после того, как Шепли заставил его вернуть тот, что долго находился на Ямайке, – 11-дюймовый рефрактор, подаренный Гарварду в 1886 году миссис Дрейпер. Как только инструмент опять оказался в Кеймбридже, Шепли вновь задействовал его в звездной спектроскопии и фотометрии.

Генриетта Ливитт получила в 1925 году запоздалое признание от поклонника, еще не знавшего, что она умерла. «Многоуважаемая мисс Ливитт, – так начиналось письмо Гёсты Миттаг-Леффлера из Шведской королевской академии наук от 23 февраля. – То, что рассказал мне мой друг и коллега профессор фон Цейпель из Уппсалы о вашем изумительном открытии эмпирического закона связи между звездными величинами и периодичностью переменных типа цефеид в Малом Магеллановом Облаке, столь глубоко потрясло меня, что я всерьез склонен номинировать вас на Нобелевскую премию по физике 1926 года, хотя мое знание предмета еще несовершенно». Автор, ярый борец за признание женщин в науке, в 1899 году добивался полноправного профессорского звания в Стокгольмском университете для Софьи Ковалевской, математика из России. В 1903 году он сумел убедить Нобелевский комитет присудить премию по физике Марии Кюри наравне с ее мужем Пьером и их соотечественником Анри Беккерелем, первооткрывателем радиоактивности.

Шепли ответил Миттаг-Леффлеру 9 марта: «Исследования мисс Ливитт по переменным звездам в Магеллановых Облаках, приведшие к открытию связи между периодичностью и видимой величиной, дали нам очень эффективный инструмент измерения межзвездных расстояний. Лично мне они оказались очень полезными, поскольку именно я интерпретировал наблюдение мисс Ливитт, обосновал его с точки зрения абсолютной светимости, распространил на переменные шаровых скоплений и использовал в измерениях Млечного Пути. Не так давно Хаббл сумел использовать график зависимости периодичности и светимости, построенный мною на основе трудов мисс Ливитт, для измерений расстояний до спиральных туманностей. Большую часть времени, проведенного в Гарвардской обсерватории, она занималась тяжелой рутиной по определению стандартных величин, на которые можно опираться в исследованиях галактической системы. Будь мисс Ливитт свободна от этих повинностей, уверен, ее научный вклад был бы еще более блестящим». Шепли просил разрешения поделиться этим знаком признания со стороны шведских ученых – разумеется, конфиденциально – с матерью и братом мисс Ливитт.

Мисс Пейн часто поздравляла себя с тем, что ей удалось избежать рутинной работы, выпавшей на долю мисс Ливитт. Весной 1925 года она переживала, по ее словам, «нечто вроде экстаза» в те шесть недель, пока писала диссертацию. В ней мисс Пейн описывала новаторство своих методов, представляла откалиброванную шкалу звездных температур и выводы об относительном содержании химических элементов в звездах. Основываясь на своих предыдущих дискуссиях с Генри Норрисом Расселом, она повторила оговорку насчет переизбытка водорода и гелия, то есть снова отмахнулась от их колоссальной доли как от «почти наверняка не отражающей действительность».

Как Пикеринг в 1895 году начал выпуск Гарвардских информационных бюллетеней ради объявления о том, что мисс Флеминг открыла вторую новую – в созвездии Парусов, так и Шепли запустил серию «Гарвардские монографии» в 1925 году ради того, чтобы представить широкому вниманию диссертацию мисс Пейн. Вместо того чтобы запихивать ее труд в один из выпусков «Анналов», рассылавшихся по подписке обсерваториям и научным институтам, Шепли издал «Атмосферы звезд» в твердой обложке и выставил на продажу по $2,50. Один экземпляр он послал в подарок Расселу, который тут же ответил: «Проглотил сразу, как только получил вчера». Рассел заявил, что лучшей диссертации, чем у мисс Пейн, ему читать не доводилось, разве что диссертация самого Шепли об орбитах затменно-двойных звезд. «Особенно меня поражают, – писал Рассел, – широта познаний в предмете, ясность стиля и значимость собственных результатов мисс Пейн».

Ошеломляющим стало открытие, что все звезды примерно одинаковы по составу. Буквенные категории дрейперовского каталога обозначали различия температуры, а не химического состава. Генри Дрейпер бы удивился.

Водородный вопрос, однако, требовал разрешения. Если многочисленные, выраженные спектральные линии водорода не означали реального высокого содержания, то что они отражали? Присутствуя во многих спектрах, водородные линии служили основой классификации звезд по категориям. Формы спектров задавали тон при разработке классификации Генри Дрейпера – так Пикеринг в ту пору для отдохновения собирал головоломки, непременно перевернув сотни деталей картинками вниз, чтобы избежать подсказок; он складывал их, ориентируясь исключительно по форме. В свете нового представления о спектральных линиях, подкрепленного атомной теорией, преобладание водородных линий казалось парадоксальным. Эта новая загадка привлекала Рассела, который на досуге увлекался еще и разгадыванием газетных кроссвордов. Рассел открыто сравнивал анализ сложного спектра с «решением большого кроссворда». Он постигал тонкости расшифровки и определения спектров, засиживаясь в Маунт-Вилсон, приводя туда астрономов фотографировать звездные спектры для его исследований и сотрудничая с физиками из Национального бюро стандартов, которые снабжали его лабораторными спектрами конкретных элементов.

В предисловии редактора к «Атмосферам звезд» Шепли напоминал читателям, что применение атомного анализа в астрономии находится еще в зачаточном состоянии. Книга мисс Пейн, писал он, показывает общее состояние вопроса, но может быть исправлена и дополнена в ближайшем будущем. А пока, заключал он с гордостью, «книга принята в качестве диссертации, отвечающей требованиям к степени доктора философии в Колледже Рэдклифф».

Одновременно с присуждением степени мисс Пейн целых две степени «почетный доктор» получила мисс Кэннон. Колледж Уэллсли намеревался присвоить ей степень 29 мая 1925 года, как раз в тот день, когда она собиралась отплыть в Англию, поэтому она купила билеты на другой рейс, несколькими днями позже. «Уверяю вас, уважаемая президент Пендлтон, – сказала мисс Кэннон в своей речи по случаю присвоения степени, – такая честь, оказанная мне в альма-матер, где я впервые попробовала заняться астрономическими исследованиями, где профессор Уайтинг впервые навела мои мысли на замечательную передовую тему спектроскопии, станет для меня величайшим стимулом еще энергичнее продолжать работу в непрерывно расширяющейся сфере астрономии». В 1921 году, когда Гронингенский университет пригласил ее в Голландию на присвоение почетной докторской степени по математике и астрономии, она сочла, что у нее нет времени на разъезды, и попросила прислать диплом по почте. Ни на один день не удалось выманить ее из обсерватории и в 1923 году, когда национальная Лига женщин-избирательниц объявила ее одной из «Двенадцати величайших женщин современной Америки» (наряду с социальной работницей Джейн Аддамс, суфражисткой Керри Чапмен Кэтт и романисткой Эдит Уортон).

После церемонии в Уэллсли мисс Кэннон отправилась в Англию, чтобы присутствовать на генеральной ассамблее Международного астрономического союза в Кембриджском университете, запланированной на середину июля. В этот раз она поехала одна – ее сестре было уже под восемьдесят, и поездка была ей не по силам. Большинство участников ассамблеи разместили в студенческом общежитии, но мисс Кэннон занимала комнату в квартире при обсерватории как особая гостья Артура Стэнли Эддингтона и его сестры Уинифред. На ассамблее МАС Харлоу Шепли представил иллюстрированный доклад о работе мисс Кэннон над дополнением к Каталогу Генри Дрейпера. Потом она поехала гостить к своим друзьям Герберту и Дейзи Тёрнерам в Оксфорд, где стала первой женщиной в истории университета, получившей степень почетного доктора наук. Оттуда мисс Кэннон отправилась в Гринвич для участия в празднестве, устроенном сэром Фрэнком и леди Каролиной Дайсонами в честь 250-летия Королевской обсерватории. Присутствовала и королевская семья, и мисс Кэннон сохранила газетную вырезку, где описывался цвет платья королевы – синий, средний между гиацинтом и гортензией.

Мисс Пейн, тоже присутствовавшая на астрономических мероприятиях 1925 года, осталась на лето в Англии, у своих матери и сестры Леоноры, начинающего архитектора. (Брат-археолог, Хэмфри, уехал на раскопки в Грецию.) «Хотела бы вернуться на работу, – написала она Шепли в конце июля. – Мне нужно съездить в Кеймбридж и окончательно убедиться, что возвращение в Америку будет радостью, а не соглашательством». Осенью она вернулась в Гарвардскую обсерваторию уже в качестве постдока, сняла квартиру в Кеймбридже и получила постоянный вид на жительство в США, рассчитывая в будущем на полноправное гражданство и право голосовать. Внезапно оказалось, что у нее проблемы с деньгами. Предыдущие стипендии выплачивались в начале месяца, и она думала, что график выплат останется прежним. Но оказалось, что ей придется ждать выплаты до конца месяца. Чтобы покрыть текущие расходы, она заложила свои украшения и скрипку.