Обычный учебник астрономии середины XVIII в., как правило, содержал главы, посвященные таким понятиям, как время и небесные координаты, а также описания Солнца, Луны, планет и их орбит. Но в нем фактически не упоминалось о звездных скоплениях, туманностях или крупномасштабной структуре Вселенной. Однако в учебниках, изданных в следующем столетии, об этих объектах и проблемах говорилось уже как об узаконенной части астрономии.
Столь стремительное расширение астрономических знаний в то время произошло в основном благодаря усилиям одного человека - Вильяма Гершеля. Как талантливый конструктор он развил искусство строительства телескопов, как одаренный наблюдатель создал беспрецедентно обширные каталоги звезд и туманностей, а как проницательный теоретик, дал импульс научному исследованию эволюции наших и других галактик. Достижения этого ученого позволили астрономам XIX в. расширить границы своих исследований и заняться активным изучением небесных тел не только за пределами Солнечной системы, но и нашей Галактики.
Гравюра с портрета Гершеля, на котором он изображен с чертежом системы планеты Уран с двумя ее спутниками, также открытых им. Первоначально он назвал эту планету Звездой Георга (Georgium Sidus) в честь правившего английского короля Георга III. Именно это открытие принесло Гершелю всемирную известность и обеспечило ему королевскую пенсию, однако среди пробпем астрономии его главным образом интересовали звездные скопления, туманности и их взаимная связь.Однако карьера Гершеля началась не в астрономии. Он получил музыкальное образование и настолько хорошо освоил гобой, что был принят в полковой оркестр своего родного города Ганновера. В 1757 г. французы оккупировали Ганновер, и Гершель, которому было тогда 19 лет, бежал в Англию. На новой родине он начал зарабатывать себе на жизнь переписыванием нот, а затем выступал как исполнитель, был дирижером и композитором. (Свое имя, Фридрих Вильгельм, он заменил англизированным Вильям.) В 1766 г. Гершель был назначен органистом известной капеллы "Октагон" в г. Бат. Это гарантировало обеспеченное положение, и, хотя Гершелю приходилось много работать, он стал свободен по крайней мере в выборе своих интеллектуальных интересов.
С удовольствием прочитав монографию по математической теории гармонии, написанную профессором астрономии Кембриджского университета Робертом Смитом, Гершель обратился к предыдущей работе Смита - популярному учебнику по практической оптике "A Compleat System of Opticks", опубликованному в 1738 г. Эта книга открыла перед Гер-шелем искусство изготовления телескопов; в ней также содержалось описание объектов, которые можно увидеть на небе с помощью подобных инструментов. Практическая сторона астрономии очень заинтересовала Гершеля, и он решил сам попробовать построить телескоп.
Гершель начал с изготовления телескопов-рефракторов из линз и трубок соответствующей длины. Но трудности в обращении с длинными рефракторами заставили его обратиться к отражательным телескопам (рефлекторам), которые к тому же имели то преимущество, что диаметры их больших объективов могли быть сделаны большими, чем доступные тогда для рефракторов. А поскольку именно это определяет, много ли света может собрать телескоп, слабые (т.е. более далекие) объекты можно лучше исследовать с помощью телескопов-рефлекторов.
Сосед Гершеля увлекался шлифовкой и полированием зеркал для телескопов. У него-то Гершель и купил необходимые приспособления: набор инструментов и заготовки для зеркал. Руководствуясь книгой Смита по оптике, Гершель путем проб и ошибок самостоятельно освоил искусство доводки зеркал из "зеркального сплава" меди с оловом. Осенью 1773 г. он начал устанавливать свои зеркала на телескопы. Вскоре Гершель достиг высокого мастерства и в январе следующего года изготовил рефлектор с довольно большим для того времени фокусным расстоянием - 5,5 фута (168 см).
По мере того как увеличивался размер инструментов Гершеля, расширялись и его планы, но большие "диски" (заготовки), необходимые для шлифования вогнутых зеркал к телескопам, о которых он мечтал, нельзя было отлить ни в одной местной мастерской. Однако трудности не остановили Гершеля, и он превратил подвал своего дома в литейную мастерскую. Одновременно с усовершенствованием техники изготовления все более крупных зеркал Гершель научился делать окуляры прекрасного качества, добившись увеличения в сотни и даже тысячи раз. (Многие современники Гершеля отказывались верить, что его телескопы способны давать такие увеличения, пока один из этих инструментов не был доставлен в Гринвичскую обсерваторию для непосредственного сравнения с лучшим из имеющихся в ней телескопов.)
В 1776 г. Гершель завершил изготовление своего первого 20-футового телескопа (т.е. с фокусным расстоянием около 6 м), главное зеркало которого имело диаметр 12 дюймов (30 см). Труба этого телескопа была просто подвешена на столбе и поворачивалась вручную в нужном направлении. Наблюдатель, с риском удерживаясь на подставленной лестнице, смотрел в окуляр, укрепленный на верхнем конце трубы. Все эти неудобства заставили Гершеля проектировать новые монтировки для телескопов. Через два года он усовершенствовал подставку для своих малых телескопов так, что имел возможность полностью контролировать движение трубы с помощью системы из блоков, шарниров, шестеренок и т.п., не отрывая при этом взгляда от окуляра.
"Большой 20-футовый рефлектор", законченный Гершелем в 1783 г., имел первичное зеркало диаметром 18дюймов (~46 см). Самым значительным достижением, связанным с этим телескопом, была его уникальная монтировка. Наблюдатель стоял на площадке, закрепленной у верхнего отверстия телескопа и не меняющей своего положения при наклоне трубы, и управлял рукоятками точной регулировки. Всю конструкцию мог развернуть один помощник. Хотя телескоп сначала был задуман как ньютоновский рефлектор с небольшим плоским зеркалом, отражающим изображение к расположенному сбоку окуляру, Гершель не мог смириться с потерей света, происходящей при отражении. Он убрал небольшое зеркало и, закрепив окуляр на верхней кромке трубы непосредственно в фокусе телескопа, вел наблюдения через окуляр в направлении главного зеркала телескопа.Позже Гершель применил многие из разработанных им деталей монтировки при изготовлении большого установочного каркаса для второго 20-футового рефлектора, с диаметром зеркала 18 дюймов (46 см). Теперь уже наблюдатель стоял на безопасной площадке, управляя регуляторами точной фокусировки и положения телескопа. Когда это было необходимо, все сооружение могло быть повернуто одним помощником.
Этот инструмент, получивший название "большой 20-футовый рефлектор", послужил Гершелю моделью при создании его крупнейшего инструмента: 40-футового (12м) телескопа с апертурой (диаметром рабочего отверстия) 4 фута (122 см). Хотя это устройство было одним из чудес техники XVIII в., телескоп получился слишком громоздким и неудобным для систематических наблюдений *.
* Вместе с тем однозеркальная схема этого телескопа, обеспечивающая большую проникающую способность сигнала, сыграла существенную роль при изучении особо слабых туманностей. - Прим. ред.
Гершель продавал некоторые свои телескопы, чтобы немного увеличить доход, однако главным при их создании было желание самому наблюдать объекты, находящиеся за пределом достижимости для обычных в то время астрономических инструментов. Несмотря на свою основную работу органиста и желание заниматься созданием телескопов, Гершель самозабвенно отдавал бессчетные часы знакомству со всеми небесными объектами, которые попадали в поле зрения его великолепных телескопов.
Он считал, что задача естествоиспытателя заключается в том, чтобы изучать и отмечать положение каждого встретившегося объекта ярче данной величины (т.е. доступного его телескопу). Подобно натуралистам, систематизирующим тысячи видов животных и растений, Гершель вскоре столкнулся с проблемой каталогизации объектов, которые он обнаруживал. Ни один астроном не наблюдал так много небесных объектов, как это делал Гершель с помощью своих мощных телескопов, предпринимая при этом попытки их классификации.
Гершель взялся за дело с той же решительностью и основательностью, как
и при создании телескопов. Например, он открыл и описал 848 (оптических)
двойных звезд (т.е. пар звезд, видимых на небе на небольшом угловом расстоянии
друг от друга), с помощью которых он надеялся определить расстояния до
звезд путем измерения их параллаксов. (Когда позже он повторно исследовал
некоторые из этих звезд, то обнаружил, что в ряде случаев звезды двигались
одна вокруг другой. Это послужило первым прямым доказательством существования
сил тяготения за пределами Солнечной системы, о чем догадывался, но чего
еще не мог доказать Ньютон.) Гершель составил также каталоги "сравнительной
яркости звезд", расположив их в порядке уменьшения видимой яркости так
точно, что в последующие годы даже небольшое изменение в светимости какой-либо
из этих звезд сразу же давало о себе знать, нарушая порядок в этой последовательности.
 |
Открытие Гершелем инфракрасных лучей было сделано очень эффектно: он заметил, что термометр, помещаемый в различные участки солнечного спектра, регистрирует наибольшую температуру сразу же за красной границей видимого спектра. Изображение экспериментальной установки взято из работы Гершеля 1800 г. "Опыты по преломлению невидимых лучей Солнца", опубликованной в "Philosophical Transactions of the Royal Society of London". |
Гершель сделал множество других открытий в Солнечной системе. Для одного из них вообще не потребовалось применять телескоп: инфракрасные лучи были им обнаружены всего лишь путем регистрации температуры термометра, помещаемого в различные участки солнечного спектра. Он заметил, что наибольшую температуру термометр показывал сразу же за красной границей (видимого) спектра.
Еще одно удивительное открытие принесло Гершелю всемирную известность и навсегда освободило от необходимости работать музыкантом. Вечером 13 марта 1781 г., занимаясь последним в тот день и наиболее тщательным обзором видимого неба, он обнаружил объект, который совершенно не был похож на обычную звезду: это была не светящаяся точка, а сияющий диск, видимые размеры которого возрастали пропорционально увеличительной силе телескопа. Несколько дней спустя Гершель повторил наблюдение и обнаружил, что объект движется: следовательно, он является объектом Солнечной системы, скорее всего кометой, несмотря на отсутствие у него характерного для комет хвоста. Поскольку Гершель не проводил контрольных наблюдений для точного определения положения этого объекта, когда он объявил о своем открытии, астрономы-профессионалы (которые были менее искусными наблюдателями и имели инструменты более низкого качества) были недовольны теми трудностями, с которыми они столкнулись, пытаясь вычислить орбиту кометы. Когда, наконец, координаты объекта были точно измерены и вычислена его орбита, оказалось, что это новая планета, известная сейчас как Уран - первая планета, обнаруженная с древнейших времен.
За один вечер Гершель прославился на весь мир и вскоре после этого был избран членом Лондонского Королевского общества. После некоторой разумной "обработки" придворных кругов, ему была назначена пожизненная пенсия от короля Георга III; единственная обязанность Гершеля состояла в том, чтобы жить вблизи Виндзорского замка и называться придворным астрономом. В благодарность за это Гершель назвал открытую им планету Звездой Георга (Georgium Sidus) и в дальнейшем всегда упоминал ее под этим именем. (Во Франции многие астрономы вплоть до середины XIX в. продолжали называть эту планету "Гершель" в честь ее первооткрывателя, пока окончательно не утвердилось название "Уран", предложенное современником Гершеля, немецким астрономом Иоганом Элертом Воде.)
По иронии судьбы Гершель добился официального признания как астроном за свое открытие Урана, хотя основная область его научных интересов находилась далеко за пределами Солнечной системы: его интересовали загадки маленьких светлых пятнышек, называемых туманностями. (Сейчас только области внутри галактик, заполненные разреженным газом и пылью, называют туманностями. Но во времена Гершеля это слово использовалось для любых "туманных", или неясных, объектов за пределами Солнечной системы; теперь-то мы знаем, что многие среди них оказались галактиками.)
Многолетний интерес Гершеля к туманностям подтверждается при знакомстве с первой страницей его первого журнала наблюдений:
"Смотрел на светлое пятно в Мече Ориона в 5,5-футовый рефлектор; форма его не такая, как изобразил д-р Смит в своей «Оптике»; хотя есть нечто схожее; реальная форма примерно вот такая".Этим "светлым пятном" была Большая (светлая) туманность в созвездии Ориона, которую открыл и зарисовал голландский астроном и математик Христиан Гюйгенс в 1656 г.; рисунок Гюйгенса и был воспроизведен в книге Смита. С тех пор Гершель еще много раз наблюдал туманность Ориона и при этом в одном случае отметил: "Имеются явные изменения в фигуре светлой области".
 |
Туманность Ориона (M42) была изображена в книге Роберта Смита "А Compleat System of Opticks" {вверху) и зарисована Гершелем (внизу) 4 марта 1774 г. в его журнале наблюдений. Хотя книга Смита опубликована в 1738 г., изображение туманности было воспроизведено по наброску, сделанному голландским астрономом и математиком Христианом Гюйгенсом в 1656 г. Гершель был достаточно хорошим наблюдателем, чтобы сразу заметить, что "форма у нее не такая, как ее изобразил д-р Смит в своей «Оптике»". Продолжая исследования в последующие несколько лет, Гершель полагал, что замечает изменения в форме туманности. Он считал, что туманность Ориона в отличие от других объектов, наблюдаемых в его телескоп, не может быть очень далеким скоплением звезд, а скорее всего является настоящей туманностью. |
"Звездочеты" XVIII в. часто встречались с такими загадочными объектами. Выдающимся астрономом того времени был Шарль Мессье, французский "охотник" за кометами, который считал постоянные светлые пятнышки на небе лишь досадной помехой в его поисках комет. В 1780 г. он составил список 68 таких объектов для того, чтобы другие астрономы не приняли их по ошибке за кометы. Гершель, который находил, что туманности достойны изучения сами по себе, получил список Мессье от своего друга и приступил к исследованию перечисленных в нем объектов. С помощью своих телескопов он увидел, что многие из них являлись просто скоплениями звезд, но некоторые казались настоящими туманностями и объектами иной физической природы.
В процессе поиска других подобных объектов Гершель сделал первое крупное открытие в звездной астрономии:
"Удивительная туманность или нечто такое, названия чему я не знаю. По форме напоминает овал, почти круг, и при данном увеличении [в 460 раз] имеет около 10 или 15 [секунд дуги] в диаметре. При изменении увеличения ее яркость меняется не так сильно, как если бы это была планета, а скорее как у звезды".В течение последующих лет Гершель обнаружил еще несколько объектов подобного рода. Он назвал их "планетарными туманностями"; этот термин астрономы используют до сих пор. Загадочно сияющие диски привели в замешательство самого Гершеля и тех иностранных астрономов, которые приезжали к нему, чтобы посмотреть на планетарные туманности и узнать его мнение об их природе.
Гершель понял, что для дальнейшего продвижения в исследовании туманностей он должен изучить значительно большее их число; его большой 20-футовый телескоп прекрасно подходил для этой задачи. Гершель решил обследовать всю область небесной сферы, доступную для наблюдений в Англии, отмечая положение и делая описание всех туманностей, различимых с помощью 18-дюймового (~46 см) зеркала его телескопа. В течение последующих 20 лет он проводил ночи в холоде и тянущейся с Темзы сырости, методично "прочесывая" небо и диктуя положение и описание туманностей своей сестре Каролине, ставшей его бессменной помощницей во всех делах, связанных с астрономией. Это был один из наиболее героических этапов в истории наблюдательной астрономии, который завершился созданием двух каталогов по 1000 туманностей и третьего каталога, содержащего 500 туманностей.
После смерти Гершеля его сын Джон Гершель продолжил поиски туманностей, распространив их на южное небо. Объединенный каталог Гершеля сначала под названием "Каталог туманностей и звездных скоплений" ("Catalogue of Nebulae and Clusters of Stars"), был в конце концов опубликован в 1864 г.; позже он был расширен Дж. Дрейером и опубликован как "Новый общий каталог" ("New General Catalogue", NGC), который с тех пор повсеместно используется астрономами вплоть до настоящего времени.
Занимаясь исследованием туманностей, Гершель не ограничивался наблюдениями и составлением каталогов. Он выдвигал смелые гипотезы о природе этих загадочных объектов и их значении в общей структуре Вселенной. Именно стремление объяснить то, что он видел в свой телескоп, заставляло его в первую очередь наблюдать и составлять каталоги туманностей. Как утверждал сам Гершель, "познание строения неба всегда было конечной целью моих наблюдений". Выражая эти взгляды на природу туманностей, он включился в давнишний спор астрономов. Некоторые из них считали, что туманность есть не что иное, как скопление звезд, которое кажется светлой диффузной областью лишь потому, что сильно удалено от Земли, подобно Млечному Пути. Другие ученые полагали, что туманности в прямом смысле оправдывают свое название и состоят из светящейся разреженной субстанции, которая отличается от вещества звезд. Поскольку Гершель был уверен, что различает изменения в форме Большой туманности Ориона, он заключил, что она состоит не из звезд. Если бы туманность была очень удаленной звездной системой, рассуждал он, то даже малейшие угловые перемещения ее компонентов на таких расстояниях потребовали бы гигантских скоростей движения; звезды не могут двигаться так быстро, чтобы вызвать изменения формы туманности Ориона. Но телескопы Гершеля показывали, что некоторые "туманности" Мессье являются звездными скоплениями. Как же в таком случае различить истинную и ошибочную точки зрения на природу туманностей?
Гершель считал, что может определить, состоит ли туманность из звезд или газа, только на основе ее внешнего вида. Некоторые туманности сияли непрерывным "млечным" светом и поэтому он полагал, что это истинные туманности. Другие имели "пятнистую поверхность", и Гершель думал, что это скопления звезд, которые можно наблюдать отдельно с помощью более мощного телескопа. Это убеждение стало основой его первого крупного теоретического доклада в Лондонском Королевском обществе "О некоторых наблюдениях, имевших целью исследование строения неба", который он сделал 17 июня 1784 г.
А всего через пять дней Гершель направил телескоп на М17 (объект под номером 17 из списка Мессье), известный также под названием туманности Омеги. К своему ужасу, он обнаружил, что она содержит как нечто наподобие "тумана", так и отдельные плотные сгустки.Туманность-гантель (М27) (слева) и два варианта объяснения ее внешнего вида (справа), нарисованные Гершелем в его журнале наблюдений в 1784 г. Он предполагал, что огромное и очень далекое кометообразное скопление звезд (А) будет очень похоже на туманность Гантель для наблюдателя (в), находящегося перед ним: ближайшие звезды будут видны по отдельности, более далекие предстанут как "разрешаемая" туманность, а самые дальние сольются в сплошную однородную туманность. До этого Гершель допускал, что такие туманности состоят из светящейся субстанции, не похожей на вещество звезд; наблюдение объекта М27 убедило его в том, что этот тип туманностей есть просто результат их большой удаленности.
"Яркость не одинакова по всей поверхности, и есть несколько мест, где млечная туманность представляется переходящей в разрешимую [на отдельные звезды. - Перев.]... Это необходимо подтвердить [наблюдениями] в очень хорошую ночь; возможно, удастся выявить то различие между двумя видимыми проявлениями туманностей, которого недостает и которое могло бы привести нас к догадке, что данная туманность представляет собой грандиозный пласт очень удаленных неподвижных звезд, причем некоторые его части настолько близки к нам, что разрешаются [на отдельные звезды], тогда как основная масса настолько удалена, что имеет вид размытого облака".В результате Гершель начал подозревать, что различие между млечными (размытыми) и разрешающими (структурными) туманностями не связано с их физической природой, а обусловлено расстоянием. Он считал, что его предположение подтверждается конфигурацией объекта М27 (туманность Гантель). Звезды можно было заметить вдоль оси туманности и в центре ее двух внешних шарообразных областей, а весь объект был окружен диффузной оболочкой. Гершель объяснял необычную структуру туманности только эффектом расстояния: туманность представляет собой гигантский кометообразный звездный конгломерат с ядром, обращенным к Земле, и хвостом, конусообразно расширяющимся в противоположную от Земли сторону. Разрешаемые звезды принадлежат ядру; остальные образуют размытую оболочку (см. рисунок вверху).
Несмотря на противоречащий этому предположению пример, который он сам отметил в туманности Ориона, Гершель стал сомневаться в существовании светящейся субстанции, наблюдаемой в виде разреженных туманностей. Это новое мнение поддерживалось его же наблюдениями, что области неба, прилегающие к туманностям, в большинстве случаев лишены звезд.
"Мне представляется весьма удивительным тот факт, что внутри и около областей, где находится много туманностей, имеет место необычайная бедность звезд; так что часто в поле зрения (телескопа) не было ни одной звезды, - писал он в журнале наблюдений. - Если эти туманности являются скоплениями звезд, то последние, вероятно, скучивались (в эти туманности. - Ред.) из соседних областей [по-видимому, вследствие взаимного притяжения]" *.
Гершель допускал теоретически, что все туманности (возможно, кроме планетарных туманностей, распределение яркости которых чрезвычайно однородно) состоят из звезд, собранных вместе за длительное время под влиянием сил тяготения. Чтобы эта теория выглядела убедительной, во время своего второго выступления в Лондонском Королевском обществе он просто не упомянул о тех изменениях, которые он обнаружил в туманности Ориона и которые противоречили его новой космогонии. Туманность Ориона была представлена как звездная система, но настолько удаленная, что она не могла быть разрешена на отдельные звезды даже с помощью телескопов Гершеля. И так как она была очень далекой и занимала огромную область на небе, это должна была быть звездная система невероятных размеров, которая могла "превзойти по величию наш Млечный Путь".* Речь идет об открытой впервые В. Гершелем в 1784 г. тенденции туманностей к объединению в скопления и протяженные пласты. - Прим. ред.
Это утверждение оставляло многие вопросы нерешенными. Что представляют собой планетарные туманности и как они вписываются в эту космогонию? Какова окончательная судьба звездных систем, сконденсировавшихся под действием гравитации? Возможно, Гершель предполагал, что планетарные туманности являются звездными системами в последней стадии гравитационного коллапса и поэтому
"звезды, образующие эти необычные туманности в результате неких нарушений или утраты энергии *, не могут больше поддерживать своего первоначального положения ... наконец, собираются вместе и вследствие нескольких последовательных или же одного большого соударения объединяются в одно новое тело".
Это последнее предположение могло объяснить природу новой "звезды", открытой в 1572 г. датским астрономом Тихо Браге. Предположение Гершеля подтверждало его мысль о том, что действием сил тяготения можно объяснить не только стабильные орбиты планет и их спутников. Он понимал, что эволюцию туманностей можно рассматривать также с учетом вездесущих сил тяготения. Однако представления Гершеля о динамических процессах, придающих форму звездным скоплениям, были неполными. Как формируются звезды и что происходит с веществом, вовлеченным в гравитационный коллапс? Гершеля не удовлетворяли космогонические представления, согласно которым все туманности представляют собой просто скопления звезд. Решение своих проблем он нашел 13 ноября 1790 г. В этот вечер, занимаясь обычным обзором туманностей, Гершель столкнулся с "совершенно необычным явлением: звездой примерно 8-й величины со слабо светящейся атмосферой!" Этим объектом оказалась планетарная туманность NGC 1514, имеющая необычно яркую звезду в центре. (Поскольку она не была похожа на однородный слабо светящийся диск, Гершель классифицировал ее не как планетарную туманность, а как "туманную звезду".) Как это можно было объяснить? Ответ пришел внезапно: это звезда, конденсирующаяся из облака светящегося вещества под действием гравитации. Открытие заставило его признать существование истинных туманностей и опровергло его раннюю гипотезу, согласно которой все туманности являются скоплениями звезд, неразличимых по отдельности из-за большого расстояния; так, наконец, он смог включить планетарные туманности в свою уточненную космогоническую теорию.* Причину этого Гершель видел в чрезмерном сближении звезд и их торможении при движении сквозь атмосферы друг друга. - Прим. ред.
Некоторые звезды, туманности и скопления, выбранные Гершелем из тысяч других, содержащихся в его каталогах, для иллюстрации различных этапов эволюции звезд, описываемых его теорией. Приведены рисунки из работы Гершеля, о которой он докладывал в Лондонском Королевском обществе в 1814 г. Согласно этой теории, звезды появляются в результате сжатия и уплотнения туманностей и "растут", притягивая к себе и поглощая другие туманности. Сформировавшиеся таким образом звезды под действием взаимного тяготения собираются в скопления. Заключительная стадия представлена плотным шаровым скоплением (внизу справа), которое сжимается в направлении своего центра.Теперь Гершель считал, что эволюционный цикл звезд начинается с разреженного газового облака, которое под действием гравитации постепенно разбивается на несколько небольших уплотняющихся фрагментов. В процессе конденсации эти фрагменты становятся сначала аморфными туманностями, а затем планетарными. В итоге большая часть светящегося вещества туманности собирается в звездах, хотя некоторая часть диссипирует (распыляется). Под действием взаимного тяготения рассеянное скопление вновь сформированных звезд постепенно превращается в плотно упакованное шаровое скопление. Последняя стадия этого цикла наступает, когда скопление коллапсирует. Светящееся вещество, которое разлетается по Вселенной в результате коллапса таких скоплений, вместе с постоянным излучением звезд и туманностей собирается то там, то тут в туманные облака, и, таким образом, цикл может начинаться сначала.
Подобно частям сборной головоломки, картины Вселенной постепенно начали собираться в единую теорию. В свою космогоническую теорию Гершель включил даже образование планет. Он допускал в принципе, что небольшие облака туманностей могут притягиваться к той или ияой звезде и принимать таким образом форму кометы. Каждый раз когда комета встречается со звездой, часть ее вещества будет падать на звезду, пополняя ее, в то время как "жар" звезды будет способствовать притоку вещества в комету. После множества таких встреч комета может превратиться в планету. Считая, что звезды и планеты формируются совместно из одного и того же первичного вещества, Гершель еще более подчеркивал единство Вселенной.
Широта и новизна его теорий вместе с несколько упрощенным стилем сочинений ставили Гершеля в центр полемики среди ученых на протяжении всей его жизни. Коллеги из Лондонского Королевского общества считали его либо гением, либо шарлатаном. Некоторые члены общества были настроены враждебно к нему, вероятно, потому, что Гершель в отличие от других известных наблюдателей пытался объяснить то, что видел. Более того, он считал, что это его прямая обязанность.
Методы наблюдения Гершеля и многие из его теоретических исследований отличались виртуозностью. Например, он показал, как можно применить в астрономии статистику, когда подсчитывал число звезд, наблюдаемых в различных направлениях, и, полагая, что плотность звезд в пространстве постоянна, строил трехмерную модель нашей звездной системы. Он был первым, кто обнаружил систематические особенности в "собственных", или индивидуальных, движениях звезд и объяснил их как результат движения Солнечной системы в пространстве в направлении созвездия Геркулес.
Хотя многие выводы Гершеля справедливо критиковались его современниками, никто не мог бы отрицать его успехов в строительстве огромных телескопов, а также важность его открытий в пределах и за пределами Солнечной системы и значения составленных им обширных каталогов двойных звезд и туманностей. Благодаря этим достижениям он получил право публиковаться в "Философских трудах Лондонского Королевского общества" ("Philosophical Transactions of the Royal Society of London"). Таким путем получила распространение и его теория "строения неба".
Работы Гершеля касались таких вопросов, как эволюция звезд и планет, формирование галактик и природа туманностей; все это становилось теперь предметом изучения астрономии. Многие теоретические построения Гершеля оказались предвестниками современных космологических теорий: они определенно продемонстрировали плодотворность идеи о решающей роли гравитации в формировании Вселенной. Однако наиболее существенным наследием Гершеля следует считать отдельные результаты его галактических и внегалактических исследований, а скорее то, что он первым рискнул изучать эти области космоса. Тем самым Гершель положил начало новому направлению развития астрономии. Интеллектуальный горизонт каждого следующего поколения астрономов должен был все более отодвигаться за пределы Солнечной системы, которая "монополизировала" внимание астрономов в догершелевы времена.
ЛИТЕРАТУРА
J.A.Bennett. On the power of penetrating into space: the telescopes of William Herschel. // Journal for the History of Astronomy, Vol. 7, Part 2, No. 19, pages 75-108; June, 1976.
J.A.Bennett. Herschel's scientific apprenticeship and the discovery of Uranus. // Uranus and the Outer Planets, edited by Carry E. Hunt. Cambridge University Press, 1982.
Roy Porter. William Herschel, Bath, and the Philosophical Society. // Uranus and the Outer Planets, edited by Carry E. Hunt. Cambridge University Press, 1982.
Еремеева А.И. Вселенная Гершеля. - М.: Наука, 1966.
Еремеева А.И. Астрономическая картина мира и ее творцы. - М.: Наука, 1984, с. 123-131.
Еремеева А.И. Вильям Гершель и современная космология. В сб. "Историко-астрономические исследования", вып. 17. - М.: Наука, 1984, с. 45-66.
Еремеева А.И. Вильям Гершель и крупномасштабная структура Вселенной.
- Земля и Вселенная, 1984, № 5, с. 81-84.
