Файл: Шама Д.В. Современная космология.pdf

56 ГЛЛВЛ 3

Г а л а к т и к и . Альтернативная точка зрения состоит в том, что все туманности л е ж а т за пределами нашей системы, а те, которые оказались в низких галактических широ­ тах, закрыты большими областями поглощающей мате­ рии, подобными тем, которые образуют темные зоны в Млечном Пути.

Однако если мы считаем эти туманности внешними по отношению к нашей звездной системе и фактически оди­ наковыми с ней, то мы по крайней мере имеем гипотезу, которую можно разрабатывать и которая, возможно, прольет свет на стоящие перед нами проблемы. По этой причине теория «островной вселенной» как рабочая гипо­ теза наиболее предпочтительна. Следствия из нее ока­ зываются настолько плодотворными, что это определенно говорит о ее справедливости».

В 1917—1921 гг. спор продолжался между Шепли и Кертисом. В 1921 г. Шепли писал:

«Мне кажется, что все аргументы, за исключением подвергающихся всеобщей критике тестов, зависящих от размеров Галактики, противоречат той точке зрения,что спирали есть состоящие из звезд галактики, подобные нашей собственной. Фактически все еще не появилось никаких причин для изменения предварительной гипо­ тезы о .том, что спирали вообще не состоят из звезд, но являются в действительности туманными объектами».

В том же году Кертис писал:

«Я придерживаюсь поэтому мнения, что Галактика, вероятно, имеет не более 30 ООО световых лет в диаметре;

тики, указывают нам более обширный мир, в который мы можем проникать на расстояния от десяти до ста мил­ лионов световых лет».

58 ГЛАВА 3

туманности — звездные системы, находящиеся за преде­ лами нашей собственной системы, впредь мы будем на­ зывать их галактиками. В последующие годы Хаббл по­

ние методов измерения расстояний до галактик, которые слишком далеки, чтобы в них можно было обнаружить цефеиды. Он добилея этого в несколько этапов, начав с измерения расстояний по цефеидам. Этот первый этап годился только для ближайших галактик, образующих скопление, так называемую Местную систему, к которой принадлежит и Млечный Путь.

На следующем этапе Хаббл использовал звездысверхгиганты, которые обладают большей светимостью, чем цефеиды. Эти звезды можно обнаружить во многих удаленных галактиках, в которых цефеиды не видны. Хаббл принял, что ярчайшие сверхгиганты во всех галак­ тиках имеют примерно одинаковую светимость; тогда их видимый блеск будет служить индикатором расстоя­ ния до них. Хаббл проверил этот метод на галактиках Местной системы, расстояния до которых уже были определены методом цефеид, а затем применил его к бо­ лее удаленным галактикам . Таким образом он расширил область измеренных расстоянии с 1 до 10 миллионов све­ товых лет.

Это было самое большое расстояние, которое Хаббл

зумность этого шага указывали его наблюдения боль­ шого скопления галактик Д е в а — Волосы Вероники, уда­ ленного по его оценкам на 8 млн. световых лет. Измере­ ния видимых яркостей галактик этого скопления пока­ зали, что их светимости р а з л и ч а е т с я самое большее в 10 раз . Предположение, что все галактики имеют све­ тимость, равную средней из этого диапазона светимостей, привело бы, таким образом, к ошибке в расстоянии максимум в три раза в неблагоприятном случае. К сча­ стью, диапазон расстояний столь велик, что эта неопре-

62ГЛАВА 3

мо ж но уменьшить, если ограничиться самыми яркими членами скопления.

Используя эти методы, Хаббл исследовал Вселенную

подробностей о некоторых из этих галактик, но мы при­ ведем только его основные результаты (предупредив, что шкала расстояний, принятая Хабблом, была в последние годы сильно изменена) . Согласно Хабблу, среднее рас­ стояние между галактиками составляет около миллиона

около 10 000 световых лет в поперечнике. Это означало бы, что расстояния между галактиками в 100 раз больше их размеров.

Однако из этого не следовало, что галактики более или менее однородно распределены в пространстве с про­ межутками между ними в 1 млн. световых лет. Напро­ тив, они, как правило, образуют скопления, насчитываю­

витационно связанными системами. Во многих случаях галактики сами по себе недостаточно массивны, чтобы удержать скопление от распада, но, быть может, суще­ ствует достаточное количество слабых звезд и газа, обеспечивающих «недостающее вещество». Этот вопрос

Как мы увидим ниже, крайне важно знать, насколько могла бы эта оценка возрасти из-за существования не­ наблюдаемого вещества в скоплениях галактик, а также

в пространстве между скоплениями. Эта ключевая проб­

спирали, спирали с перемычками, эллиптические га-,

Период, су/7?

Рис, 27. Зависимость период — светимость для двух типов цефеид. Первоначальная зависимость (рис. 8) относится только к цефеидам типа II.

С 1936 г. было выполнено много подробных исследо­ ваний отдельных галактик, однако общая картина, дан­ ная Хабблом, все еще остается в силе. Единственное су­ щественное изменение касается применения им метода цефеид для определения расстояний. Напомним, что этот

стояния в пределах Млечного Пути это открытие не по­ влияло: они были определены по цефеидам типа I I