книги из ГПНТБ / Шама Д.В. Современная космология

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

64 ГЛАВА 3

и являются поэтому правильными. К сожалению, цефеи­

Это изменение существенно. Расстояния, полученные Хабблом, нужно увеличить в 5 раз, и тогда сильно воз­ растут размеры Вселенной. Отсюда следует, что Млеч­

окончательно отвергнута.

Р а с ш и р е н и е Вселенной

Первое успешное определение лучевой скорости га­ лактики по наблюдению допплеровского смещения ее спектральных линий было выполнено в 1912 г. Слайфером в обсерватории Ловелла . Он нашел, что галактика в созвездии Андромеды приближается к Земле со ско­ ростью около 200 км/с. Это удивительный результат, если вспомнить, что большинство звезд движется со ско­ ростями не более 50 км/с. Изучая спектры других га­ лактик, Слайфернашел, что для большинства из них характерно красное смещение линий, т. е. в отличие от галактики в Андромеде эти галактики скорее всего уда­ ляются, а не приближаются . Смещение спектральных ли­

Такие скорости намного превосходили самые большие скорости, когда-либо измеренные в астрономии. Однако самое удивительное, было еще впереди. К 1917 г. были зарегистрированы скорости в 600 км/с, но д а ж е этот ре-

66 ГЛАВА 3

Млечного Пути как целого (рис. 28). Когда эта по­ правка была внесена, быстрое приближение двух га­ лактик, которое так смущало Эддннгтопа, значительно замедлилось, но самое интересное, что после исправле­

I

Рис. 28. Влияние вращения Галактики на наблюдаемые лучевые скорости других галактик.

в то время устрашающе большой, не давала представ­ ления о тех сюрпризах, которые должны были после­ довать.

Значение результатов Слайфера прояснилось в даль­ нейшем благодаря важному открытию Хаббла, который показал, что скорости удаления галактик отнюдь не случайны. Исходя из измеренных им расстояний до спи­ ральных галактик, Хаббл в 1929 г. установил, что вплоть д о расстояния 6 миллионов световых лет скорости га-

делить красные смещения более слабых и удаленных галактик. Однако единственное важное изменение ре­ зультатов Хаббла связано с большой ошибкой в его

0,0! 0,02 0,05 0,10 0,20 0,30

Рис. 31. Зависимость между красным смещением и видимой звезд­ ной величиной для ярчайших галактик 42 скоплений: крестики — радиогалактпки, черные кружки — обычные галактики. Первоначаль­ ная линейная зависимость Хаббла. (рис. 29) показана на этой диа­ грамме черным прямоугольником в нижнем левом углу. По верхней оси абсцисс отложено время прохождения света от галактики до наблюдателя в единицах Хаббла.

шкале расстояний. Постоянную Хаббла теперь прини­

и сравнимо с возрастом старейших звездных скоплений. Таким образом, предположение, что некогда Вселенная была очень плотной, не встречает больше никаких труд­ ностей.