СКОЛЬКО ЗВЁЗД НА НЕБЕ

О ЧЁМ РАССКАЗЫВАЕТ КРИВАЯ ЗВЁЗДНЫХ ПОДСЧЁТОВ

Так, вместо общего подсчёта всех звёзд, видимых в телескоп, В. Я. Струве последовательно подсчитал, сколько на небе звёзд ярче 4-й, 5-й и т. д. звёздной вели­чины. Результаты подсчёта учёный свёл в небольшую таб­лицу. Уточнённый нашими астрономами вариант этой таб­лицы приведён в конце книги.

Таблица состоит из трёх столбцов. В первом указана предельная звёздная величина, т. е. та величина, в пределах которой подсчитаны звёзды. Второй столбец содержит число всех звёзд, блеском не превосходящих предельной величины, указанной в первом столбце. И, на­конец, в третьем столбце приведены числа, показывающие, во сколько раз увеличивается число звёзд при переходе от данной предельной величины к следующей.

В таблице только в первых двух строках дано точное число звёзд, подсчитанное по всему небу. В остальных же строках приведены лишь округлённые числа, так как фак­тические подсчёты звёзд проводились выборочным спосо­бом, т. е. не по всему небу, а лишь по отдельным его пло­щадкам. Окончательные результаты для всего неба полу­чались затем путём пересчёта.

Ярче нулевой величины на небе всего две звезды: Сириус — в северном полушарии и Канопус — в южном. Эти звёзды — самые яркие на небосводе. Ярче 1-й вели­чины насчитывается 10 звёзд. С древних времён каждая из них имеет своё имя — Вега, Капелла, Арктур, Альтаир, Бетельгейзе и др. Ярче 2-й величины на небе 41 звезда, ярче 3-й — 138 и т. д. (см. таблицу).

Как видно из таблицы, число звёзд очень быстро воз­растает при переходе к более слабым звёздам. Однако, если внимательно присмотреться, число ярких звёзд (верх­няя часть таблицы) растёт быстрее, чем число очень сла­бых звёзд (нижняя часть таблицы). Так, если для звёзд

4- й—6-й величины, которые ещё видны невооружённым глазом, при переходе от одной предельной величины к следующей число звёзд увеличивается почти в 3 раза (точнее, в 2,88 раза), то для более слабых звёзд рост несколько замедляется и становится меньше двух.

На это обстоятельство обратил внимание Струве. В ре­зультате перед астрономами возник совершенно новый вопрос, на который Струве до конца не смог ответить и который полностью разрешили только советские астро­номы.

В чём заключался этот вопрос?

Можно подсчитать, каков должен был бы быть рост числа звёзд с увеличением предельной ззёздной величины, если бы в Галактике звёзды были распространены рав­номерно. В этом случае несложный расчет показывает, что при переходе от одной предельной величины к сле­дующей число звёзд должно было бы всегда возрастать в 3,98 раза как для ярких звёзд, так и для слабых [10]).

Нередко бывает так, что, казалось бы, совсем незначи­тельное явление оказывается источником очень важных открытий, иногда даже целого переворота в науке.

Нечто похожее произошло и с результатами звёздных подсчётов Струве. Данные своей таблицы он нанёс на график и построил кривую звёздных подсчё­тов, выражающую рост числа звёзд в зависимости от предельной звёздной величины. На этот же график он нанёс теоретическую кривую, которая соответствовала бы тем данным о росте числа звёзд, которые должны были бы существовать, если звёзды распределялись в окружающем их пространстве равномерно (рис. 8). На рисунке верти­кальный масштаб для наглядности выбран так, что теоре­тическая кривая принимает вид прямой линии. Если бы звёзды распределялись в Галактике равномерно, то кри­вая звёздных подсчётов совпадала бы с теоретической кривой. На самом же деле она отклоняется от неё вниз, и чем менее ярки звёзды, тем всё больше кривая подсчёта опускается.

Большинство учёных в то время склонялось к такой мысли: уклонение кривой подсчётов объясняется тем, что число звёзд постепенно уменьшается во всех направле­ниях с увеличением их расстояния. Однако это объясне­ние не могло удовлетворить Струве. Оно приводило к выводу, что наше Солнце вместе со всеми планетами находится в самой плотной чаещ Галактики, т. е. где-то совсем поблизости от её центра, если не в самом центре. Струве, однако, знал, что Солнце — такая же звезда, как и все другие, и оно ничем не выделяется среди других звёзд. Поэтому он решительно отвергал мысль о том, что Солнце находится якобы в самом центре вселенной или хотя бы Галактики.

Эта точка зрения, поддерживаемая церковью, выска­зывалась давно, сразу же после того, как Николай Ко­перник в 1530 году доказал, что Земля не занимает цент­рального места во вселенной, а движется вокруг Солнца. Христианская религия, как известно, на протяжении мно­гих веков проповедовала, что Земля является центром вселенной, а человек — «венцом творения» бога. Учение Коперника опровергло это представление. Тогда «отцы церкви» начали «доказывать», что если не Земля, то

10,

9

В

7 6 5

4

3

Г

5 /0 /5 го

Звёздные ветчины

Рис. 8. Кривая звёздных подсчётов. По горизонтальной оси отложены вташые звёздные величины от 4-й до 20-й. Пунктирная линия, про­ведённая по кружкам, — это кривая звёздных подсчётов, полученная путём наблюдений. Начиная с 15-й звёздной величины эта кривая уклоняется от теоретической.

Солнце — центр вселенной, так как оно согревает и осве­щает Землю, где совершаются библейские «чудеса».

По мнению древнегреческого философа Аристоте­ля, учение которого защищала церковь, за пределами вселенной находился «перводвигатель», т. е. сверхъе­стественный дух, который вращал небеса и двигал планеты.

В Московском государстве до XVII века было распро­странено учение монаха Козьмы Индикоплевста, который утверждал, что за пределами вселенной находится гос­подь бог и его ангелы, которые-де вертят планеты и поли­вают землю дождём.

Конечно, представления церкви о строении вселенной ничего общего с наукой не имели.

С развитием науки религиозным выдумкам приходил конец. Однако всякий раз, как только возникал вопрос

0 центре вселенной, церковь вновь пыталась «доказать», что вселенная не бесконечна. И разумеется, что такой крупный и передовой учёный, как Струве, анализируя кри­вую звёздных подсчётов, не мог исходить из мысли, что Солнце находится в центре Галактики.

Но чем же тогда объяснить отклонение кривой звёзд­ных подсчётов от теоретической?

Почему уменьшается число звёзд по всем направле­ниям в Галактике с увеличением их расстояния от Солнца?

На эти вопросы Струве дал простой и единственно правильный ответ: убывание числа звёзд с расстоянием по всем направлениям — явление кажущееся. Оно объяс­няется поглощением света от звёзд, которое происходит в межзвёздном пространстве. Находящиеся там облака тёмного пылевидного вещества поглощают свет, идущий от звёзд. Тёмное пылевидное вещество, ослабляя свет от звёзд, заставляет нас считать, что они находятся дальше, чем на самом деле. А это значит, что густота звёзд в про­странстве или, как говорят астрономы, звёздная плотность принимается нами меньшей, чем она суще­ствует в действительности.

Струве по величине наблюдаемого отклонения кривой звёздных подсчётов удалось определить, насколько ослаб­ляется свет звёзд при прохождении через тёмное веще­ство. Оказалось, что совсем немного. Свету нужно проле­теть сквозь тёмные облака огромные расстояния, изме­ряемые сотнями световых лет, чтобы ослабление света стало хоть немного заметным. Как определил Струве, свет, проходя сквозь тёмные облака расстояние в 35 све­товых лет, ослабляется всего на один процент.

Открытие Струве тёмного пылевидного вещества, рас­сеянного в межзвёздном пространстве, полностью под­твердилось лишь в наши дни. Советский учёный академик В. Г. Фесенков установил, что оно очень разрежено:

1 грамм этого вещества находится в объёме, равном 1 миллиарду кубических километров. Таким образом, объём пространства, равный объёму всего земного шара, содержит немногим более одного килограмма этого ве­щества.