Звездные скопления
<< 1.2 От Галилея до Мичел | Оглавление | 1.4 Последующие наблюдения. Джон Гершель >>
1.3 Вильям Гершель
Огромную роль в развитии представлений о звездных скоплениях сыграли работы основоположника звездной астрономии Вильяма Гершеля, намного опередившего свое время в истолковании замеченных им явлений. Идеи и результаты звездно-астрономических наблюдений В. Гершеля хорошо изложены в уже упоминавшейся работе В. Я. Струве (1953) и книге Еремеевой (1966). Оригинальные работы В. Гершеля, на протяжении 38 лет публиковавшиеся в "Философских трудах" Лондонского Королевского общества, доступны нам благодаря переизданию их Дрейером (1912), который снабдил их примечаниями и привел отождествления содержащихся в них объектов с объектами своего каталога туманностей и скоплений (NGC).
Обладая крупнейшим для конца XVIII в. 20-футовым рефлектором с зеркалом диаметром 48 см, В. Гершель менее чем за 20 лет после появления третьего каталога Мессье открыл свыше 2500 туманностей и скоплений, обнаружив при этом, что многие из объектов каталога Мессье являются звездными скоплениями.
В первом же из своих трех каталогов В. Гершель (1787) разделил наблюдавшиеся им объекты на восемь классов: I - яркие туманности, II - слабые туманности, III - очень слабые туманности, IV - планетарные туманности, V - очень большие туманности, VI - очень плотные и богатые скопления звезд, VII - довольно плотные скопления ярких или слабых звезд, VIII - рассеянные скопления звезд. Во введении к третьему каталогу В. Гершель (1803) шутливо сравнивает эту удобную для наблюдателя систему классификации с системой размещения книг в библиотеке, где во внимание принимаются скорее размеры томов, чем их содержание.
Впоследствии сам В. Гершель с помощью уже 40-футового телескопа, построенного им в 1789 г., с диаметром зеркала, равным 120 см, выяснил, что звездными скоплениями являются не только объекты VI-VIII классов, но и некоторые из объектов первых пяти классов.
В настоящее время, располагая ревизованным изданием каталога NGC (RNGC) Сулентика и Тиффта (1973), в котором приводятся современные сведения о природе содержащихся в этом каталоге объектов, мы можем уверенно проследить за ходом открытия В. Гершелем и его последователями новых звездных скоплений.
За 174 года, прошедшие от изобретения телескопа до 1783 г., когда В. Гершель начал свои наблюдения туманностей, было открыто 78 звездных скоплений. Менее двух лет потребовалось В. Гершелю для того, чтобы открыть столько же новых. Всего с 1783 по 1788 гг. он обнаружил 160 новых скоплений, в 1789-91 гг. - 11, в 1793-94 гг. - 9 и в 1798-99 гг. - 3. Таким образом, к концу XVIII в. астрономами было зарегистрировано 271 скопление (200 рассеянных и 71 шаровое).
Вначале В. Гершель, - так же, как Галилей и Лакайль, - полагал, что все туманности являются звездными скоплениями и по мере увеличения мощи телескопа должны разрешаться на звезды. Даже кольцевую планетарную туманность в созвездии Лиры (М 57) В. Гершель (1787) считал звездным кольцом. В 1789 г. он высказал мысль, что образование звездных скоплений "совершалось под влиянием силы тяготения, и благодаря этой последней должна была получиться в конце концов шарообразная форма. Те звездные скопления, которые при прочих равных условиях больше всего соответствуют этой форме, дольше других подвергались действию указанных причин" (В. Гершель, 1790).
Но уже в 1791 г., говоря о туманных звездах, В. Гершель (1792) приходит к выводу о существовании в пространстве реальных туманностей (подобных туманности Ориона и оболочкам туманных звезд), состоящих из светящегося вещества, свойства и причины свечения которого неизвестны. Впоследствии, обосновывая свое право па изменение своих научных взглядов, он напишет: "Учитывая новизну предмета, нельзя удивляться тому, что многие вещи, ранее допускавшиеся, оказываются в результате исследования отличающимися от того, за что они обычно, но опрометчиво, принимались" (В. Гершель, 1812).
Систематизировав свои многолетние наблюдения, расположив наблюдавшиеся им туманности по их размерам и форме в непрерывную последовательность, - от самых протяженных и неправильных до почти звездообразных, - В. Гершель (1812) нарисовал широкую картину постепенного, длящегося в течение ряда тысячелетий или миллионов лет, сгущения светящегося мирового вещества в звезды под действием сил тяготения.
Мы знаем теперь, что В. Гершель называл туманными звездами светящиеся диффузные и планетарные туманности и эллиптические галактики, т. е. объекты, не имеющие никакого отношения к процессу конденсации туманного вещества в звезды, но, несмотря на наивность взглядов Гершеля, допускавшего гравитационную конденсацию светящегося диффузного вещества в звезды и целые звездные скопления, не грандиознее ли они получивших широкую известность взглядов Лапласа, описавшего в 1796 г. образование Солнечной системы из вращающейся газовой туманности? Именно В. Гершелю (1790) принадлежат слова, которые до настоящего времени повторяются с различными вариациями многими популяризаторами и исследователями: "Небо можно сравнить с роскошным садом, в котором на отдельных грядах - множество разнообразнейших растений. Выгода, которую представляет это сравнение, - та, что мы можем расширить на неизмеримое время пределы нашего опыта. Имея перед собой одно растение, мы должны были бы затратить много времени для наблюдения последовательной смены прорастания, появления листвы, цветения, плодоношения, увядания, усыхания и тления растения. Гораздо выгоднее, если мы можем одновременно наблюдать различные периоды и состояния на разных экземплярах растений".
Наблюдения В. Гершеля и их интерпретация, дававшаяся им, казалось, прямо указывали на то, что астрономы являются очевидцами процессов возникновения звезд. Последнее в то время, по-видимому, было совершенно неприемлемым. Потребовалось почти полтора столетия, чтобы этот вывод, базирующийся уже на совершенно ином уровне развития науки, был принят астрономами.
В. Гершель мог познакомить современников со своими наблюдениями только путем зарисовок и описаний видимых им объектов. В. Я. Струве в своих "Этюдах звездной астрономии", впервые опубликованных в 1847 г. (см. изд. 1953 г.), четверть века спустя после смерти В. Гершеля, писал: "Невозможно успешно развивать звездную астрономию без прилежного и подробного изучения работ Гершеля". И далее: "Если, может быть, есть астрономы, которые рассматривают идеи Гершеля о последовательном преобразовании небулярных масс в звезды как фантастическую экстравагантность их автора и которые коротко объявляют, что всякая туманность есть не что иное, как отдаленная куча звезд, им надо напомнить, что это последнее мнение было еще в точности мнением Гершеля в начале его научной карьеры, и что другая идея пришла к нему лишь после того, как он открыл и исследовал 2500 туманностей и звезд".
Существование на небе реальных газовых туманностей, а не только далеких неразложимых на звезды звездных скоплений, было окончательно доказано лишь в 1864 г. Хаггинсом (1865), начавшим спектральные исследования этих объектов.
В 1814 г. В. Гершель (1815) подробно изложил свои взгляды о возникновении и эволюции звездных скоплений. По его мнению, та же сила тяготения, которая конденсирует светящееся вещество в звезды, стягивает затем эти звезды в скопления, постепенно увеличивая степень их концентрации к центру.
Рассмотрев различные случаи связи звезд и их групп с туманностями, В. Гершель ввел новую классификацию звездных скоплении, носящую, по его мнению, уже эволюционный характер. Эта классификация начинается с описания звездных агрегатов. "Во многих местах наблюдаются группы звезд, - пишет Гершель, -по виду настолько своеобразные, что я склонен назвать их формирующимися скоплениями. Это выражение, однако, используется только для того, чтобы отметить некоторое пекулярное расположение звезд вдоль линий, направленных под разными углами к центральной группе, состоящей из нескольких звезд, внушающее мысль о том, что первые, вероятно, постепенно приближаются к центральным. Эта тенденция к скучиванию кажется заметной, главным образом, в местах, крайне богатых звездами".
По-видимому, это первое упоминание о существовании звездных цепочек, являющихся, как мы знаем теперь, характерной структурной особенностью только что возникших и возникающих звездных скоплений, хотя Гершель рассматривает их лишь как признак наличия некоторой "скучивающей силы". Из 20 примеров агрегатов, которые приводит Гершель, 14 являются реальными звездными скоплениями. Три из них (NGC 381, 6910, 7160) входят в состав ОВ-ассоциаций Cas I, Cyg I и Сер II, а три (NGC 436, 1647, 6405) содержат В-звезды, т. е. действительно относятся к числу довольно молодых звездных скоплений. Вслед за звездными агрегатами В. Гершель рассматривает неправильные скопления и скопления разной степени концентрации и протяженности и, наконец, шаровые звездные скопления, впервые выделяемые им в особый класс объектов как скопления, в отличие от других, содержащие множество слабых звезд, доступных наблюдениям лишь с помощью 40-футового телескопа.
И вновь, хотя в свете наших нынешних представлений мысли Гершеля о возникновении скоплений путем гравитационной конденсации звездного поля выглядят весьма наивными и не соответствующими действительности, нельзя не признать, что его взгляды согласуются с современными идеями об исчезновении неправильной структуры, увеличении степени концентрации и сглаживании заметных флуктуации плотности в массивных звездных скоплениях по мере увеличения их возраста.
В. Гершель обратил также внимание на скопления, все яркие звезды которых были красными (М 4, NGC 6144, NGC 6284). Лишь через сто лет станет ясно, что Гершель наблюдал звезды верхних концов ветвей красных гигантов перечисленных шаровых скоплений.
<< 1.2 От Галилея до Мичел | Оглавление | 1.4 Последующие наблюдения. Джон Гершель >>
|
Публикации с ключевыми словами:
звезды - Скопление
Публикации со словами: звезды - Скопление | |
См. также:
Все публикации на ту же тему >> | |
