Вы не авторизовались

Главная
Астрономия
Дава Собел
Стеклянный небосвод: Как женщины Гарвардской обсерватории измерили звезды
Читать онлайн бесплатно

Стеклянный небосвод: Как женщины Гарвардской обсерватории измерили звезды бесплатное чтение

Дава Собел
Стеклянный небосвод: Как женщины Гарвардской обсерватории измерили звезды

Переводчик Мария Елифёрова

Научный редактор Анна Пунанова, dr. rer. nat.

Редактор Вячеслав Ионов

Издатель П. Подкосов

Руководитель проекта И. Серёгина

Ассистент редакции М. Короченская

Корректоры М. Миловидова, С. Чупахина

Компьютерная верстка А. Фоминов

Арт-директор Ю. Буга

Адаптация оригинальной обложки Д. Изотов

Дизайн обложки © HarperCollinsPublishers Ltd 2016

Иллюстрация на обложке © Harvard University Archives, UAV 630.271 (D3091) (olvwork432332) /Harvard College Observatory (Harvard Women Computers, c. 1925)

Все права защищены. Данная электронная книга предназначена исключительно для частного использования в личных (некоммерческих) целях. Электронная книга, ее части, фрагменты и элементы, включая текст, изображения и иное, не подлежат копированию и любому другому использованию без разрешения правообладателя. В частности, запрещено такое использование, в результате которого электронная книга, ее часть, фрагмент или элемент станут доступными ограниченному или неопределенному кругу лиц, в том числе посредством сети интернет, независимо от того, будет предоставляться доступ за плату или безвозмездно.

Копирование, воспроизведение и иное использование электронной книги, ее частей, фрагментов и элементов, выходящее за пределы частного использования в личных (некоммерческих) целях, без согласия правообладателя является незаконным и влечет уголовную, административную и гражданскую ответственность.

This edition published by arrangement with InkWell Management LLC and Synopsis Literary Agency

* * *

Посвящается женщинам, ставшим мне опорой:

Диане Акерман, Джейн Аллен, К. Коул, Мэри Хиакинто, Саре Джеймс, Джоанне Джулиан, Зое Клейн, Селии Майклс, Лоис Моррис, Кьяре Пикок, Саре Пиллоу, Рите Рейзвиг, Лидии Салант, Аманде Собел, Маргарет Томпсон и Венди Цомпарелли, с любовью и благодарностью

Предисловие

Маленький кусочек звездного неба. Вот что представляла собой стеклянная пластинка, стоявшая перед ней. Она была размером со стандартную фотографию, 20×25 см, и не толще оконного стекла. В слое фотоэмульсии на одной ее стороне застыли отблески нескольких тысяч звезд, словно крошечные насекомые в янтаре. Кто-то из мужчин простоял всю ночь на улице у телескопа, чтобы сделать этот и еще десяток снимков, ожидавших ее, когда она пришла в обсерваторию в 9:00. В тепле и сухости, под крышей, в длинном шерстяном платье, она путешествовала среди звезд – уточняла их координаты на небосводе, оценивала относительную яркость, изучала ее изменения во времени, получала данные о химическом составе, а порой находила что-то достойное внимания прессы. Сидевшие вокруг нее еще два десятка женщин занимались тем же.

Возможность трудоустройства, предоставляемая женщинам в Гарвардской обсерватории начиная с конца XIX века, была нетипичной для научной организации, особенно для такой мужской цитадели, как Гарвардский университет. Однако дальновидная кадровая политика директора вкупе с его увлечением фотосъемкой ночного неба на протяжении десятилетий открыла женщинам простор для работы в стеклянной вселенной. Финансирование подобных проектов исходило в первую очередь от двух богатых наследниц, интересовавшихся астрономией, – Анны Палмер Дрейпер и Кэтрин Вольф Брюс.

Многочисленный женский штат, который иногда насмешливо называли «гаремом», включал в себя представительниц всех возрастов. Они отличались либо успехами в математике, либо любовью к наблюдениям за звездами, либо тем и другим одновременно. Одни были выпускницами недавно появившихся женских колледжей, другие имели лишь школьное образование, но обладали прирожденным талантом. Еще до того, как они получили избирательное право, некоторым из них удалось внести такой вклад в науку, что их имена заняли почетные места в истории астрономии: Вильямина Флеминг, Антония Мори, Генриетта Суон Ливитт, Энни Джамп Кэннон и Сесилия Пейн. Эта книга о них.

Часть первая
Краски звездного света

Я около часа высматривала кометы, а затем стала развлекаться, наблюдая разнообразие красок. Странно, что я так долго не замечала эту красоту небес, оттенков звезд, столь тонкую и разнообразную… Как жаль, что нашим текстильщикам не под силу позаимствовать секрет красок у звезд.

МАРИЯ МИТЧЕЛЛ (1818–1889),
ПРОФЕССОР АСТРОНОМИИ, КОЛЛЕДЖ ВАССАРА

Белые лунные кобылицы скачут по небосводу И бьют золотыми копытами в стеклянные небеса…

ЭМИ ЛОУЭЛЛ (1874–1925),
ЛАУРЕАТ ПУЛИТЦЕРОВСКОЙ ПРЕМИИ В НОМИНАЦИИ «ПОЭЗИЯ»

Глава первая
Цель миссис Дрейпер

Праздничным вечером 15 ноября 1882 года усадьба Дрейперов на углу Мэдисон-авеню и 40-й улицы сияла новомодным электрическим светом. На той неделе в Нью-Йорке проходило заседание Национальной академии наук, и доктор Генри Дрейпер с супругой пригласили на ужин четыре десятка ее членов. Двор освещался привычными газовыми светильниками, а вот в доме горели лампы накаливания, новое изобретение Эдисона, причем некоторые лампы плавали в вазах с водой, к увеселению гостей за столом.

В числе присутствовавших был и сам Томас Эдисон. Он познакомился с Дрейперами несколько лет назад во время экспедиции на Территорию Вайоминг^[1], куда они отправились наблюдать солнечное затмение 29 июля 1878 года. Когда средь бела дня наступила тьма, Эдисон и Дрейпер вели свои наблюдения, а миссис Дрейпер в интересах всей экспедиции безропотно отсчитывала секунды (их набежало 165), находясь в палатке, чтобы зрелище не напугало ее и она не сбилась со счета.

Рыжеволосая миссис Дрейпер, богатая наследница, славящаяся шикарными приемами, с удовольствием обозревала свой электрифицированный салон. Даже Честер Артур в Белом доме не устраивал ужинов при свете электричества. Кроме того, президенту было не под силу собрать более впечатляющую компанию светил науки. Миссис Дрейпер пригласила известных зоологов Александра Агассиса из Кеймбриджа, штат Массачусетс, и Спенсера Бэрда из Смитсоновского института в Вашингтоне. Она познакомила друга семьи Уайтлоу Рида, журналиста из New York Tribune, с Асафом Холлом, которого прославило на весь мир открытие двух спутников Марса, и специалистом по Солнцу Сэмюелом Лэнгли, а также с директорами всех крупных обсерваторий на Восточном побережье. Ни один астроном в стране не мог устоять перед приглашением в дом Генри Дрейпера.

Вообще-то это был ее дом, место, где она выросла. Он был построен ее покойным отцом, железнодорожным магнатом и землевладельцем Кортландтом Палмером, задолго до того, как этот район стал престижным. Теперь же заботами миссис Дрейпер дом идеально приспособили к интересам Генри: весь третий этаж отвели под механическую мастерскую, а чердак над конюшней – под химическую лабораторию, куда вел крытый переход, соединенный с жилыми покоями.

До встречи с Генри она мало задумывалась о звездах, уделяя им не больше внимания, чем песчинкам на пляже. Именно он открыл ей тонкие различия в их цвете и яркости, когда поведал о своей мечте бросить медицину и заняться астрономией. Если вначале она лишь изображала интерес, чтобы угодить ему, то потом сама прониклась страстью к предмету и стала сподвижницей Генри как в исследованиях, так и в браке. Бесчисленные ночи она гнула спину рядом с ним в темноте и холоде, намазывая вонючую эмульсию на стеклянные фотопластинки, которые он использовал для своих самодельных телескопов.

Стоило взглянуть на тарелку Генри, и становилось ясно, что он даже не притронулся к угощению. Его мучила простуда, а может, даже пневмония. Несколько недель назад, когда он со своими бывшими сослуживцами по армии северян охотился в Скалистых горах, их застигла метель – выше границы леса, вдали от укрытия. Последствия переохлаждения и перенапряжения не отпускали Генри, который выглядел ужасно, словно в свои 45 вдруг сделался стариком. Тем не менее он продолжал любезно беседовать с гостями, вновь и вновь объясняя, что постоянный ток для эдисоновых ламп дает собственный бензиновый генератор.

Вскоре они с Генри собирались уехать из города в свою обсерваторию, расположенную выше по реке, в Гастингсе-на-Гудзоне. Теперь, когда он окончательно оставил профессорскую должность на кафедре в Нью-Йоркском университете, они могли посвятить себя его главной миссии. За 15 лет совместной жизни миссис Дрейпер не раз видела, как эпохальные достижения мужа в астрофотографии приносили ему лавры – золотую медаль конгресса в 1874 году, избрание в Национальную академию наук, членство в Американской ассоциации содействия развитию науки. Что скажет мир, когда ее Генри раскроет вековую, считавшуюся непостижимой, тайну химического состава звезд?

По окончании этого блистательного вечера, пожелав гостям спокойной ночи, Генри Дрейпер принял горячую ванну, лег в постель и больше не встал. Через пять дней он умер.

Принимая поток соболезнований после похорон мужа, Анна Палмер Дрейпер находила некоторое утешение в переписке с профессором Эдвардом Пикерингом из Гарвардской обсерватории. Он был одним из гостей на вечере, после которого Генри слег.

«Дорогая миссис Дрейпер, – писал Пикеринг 13 января 1883 года, – мистер Кларк [хозяин фирмы Alvan Clark & Sons, крупного производителя телескопов] сообщил мне, что вы собираетесь завершить работу, которой занимался доктор Дрейпер, и да послужит мой интерес к этому делу оправданием того, что я к вам обращаюсь. Нет нужды говорить, как я рад тому, что вы предпринимаете этот шаг, ведь очевидно, что никаким иным способом вы не могли бы воздвигнуть более долговечного памятника в его честь».

Безусловно, в этом и заключалась цель миссис Дрейпер. У них с Генри не было детей, которые могли бы продолжить его дело, и она решила взяться за него сама.

«Я в полной мере понимаю трудность вашей задачи, – продолжал Пикеринг. – Нет такого астронома в стране, чью работу продолжить было бы сложнее, чем работу доктора Дрейпера. Он обладал необычайной целеустремленностью и профессионализмом, позволявшими ему добиваться результата после череды проб и ошибок, которая любого другого обескуражила бы.

Пикеринг упоминал, в частности, последние снимки наиболее ярких звезд, выполненные доктором. Более сотни фотографий были сделаны через призму, разлагающую свет звезд на цвета спектра. Хотя фото получалось черно-белым, на снимках сохранялся информативный набор спектральных линий, показывающих, какие элементы входят в состав звезд. На том ноябрьском приеме, за разговором после ужина, Пикеринг предложил помочь с расшифровкой спектров с помощью специализированного оборудования в Гарварде. Доктор Дрейпер отказался в уверенности, что теперь, когда он освободился от преподавания в университете, у него будет время изготовить собственные приборы. Но сейчас все изменилось, и Пикеринг повторил миссис Дрейпер свое предложение. «Я буду чрезвычайно рад, если смогу сделать что-то в память о друге, талантами которого я всегда восхищался», – писал он.

«Каковы бы ни были ваши окончательные распоряжения в отношении грандиозного дела, к которому вы приступаете, – говорил Пикеринг в конце, – помните, если я в силах как-то помочь вам советом или содействием, это будет лишь малым воздаянием доктору Дрейперу за дружбу, которую я очень ценю и которой нет замены».

Миссис Дрейпер ответила всего через несколько дней, 17 января 1883 года, на карточке с траурной каймой.

«Дорогой проф. Пикеринг!

Очень благодарна за ваше теплое и ободряющее письмо. Теперь у меня остался единственный интерес в жизни – продолжить работу Генри, однако я чувствую себя столь некомпетентной для этой задачи, что порой совершенно теряю присутствие духа. Я, наверное, лучше всех понимаю планы Генри и его методы работы, но мне не справиться без помощника, и мое главное затруднение в том, чтобы найти человека, достаточно знакомого с физикой, химией и астрономией для проведения исследований. Скорее всего, мне понадобятся два помощника – один в обсерваторию, другой для лабораторных занятий, так как мне вряд ли удастся найти одного человека, обладающего столь же разнообразными научными знаниями, как у Генри».

Она была готова платить хорошее жалованье, чтобы привлечь самых квалифицированных помощников. От отца ей и ее двум братьям досталось много недвижимости, и Генри распорядился ее долей наследства очень удачно.

«Очень печально, что его не стало именно тогда, когда он уладил все свои дела и был готов заняться той работой, которая ему нравилась и в которой он мог бы многого достичь. Я никак не могу смириться с этим». Однако миссис Дрейпер вознамерилась сама начать эту работу, а «потом, когда появится возможность выкупить участок в Гастингсе, на котором находится обсерватория, довести ее до конца».

Генри построил обсерваторию на территории загородного участка, принадлежавшего его отцу, доктору Джону Уильяму Дрейперу. Доктор Дрейпер-старший, первый врач в семье, совместивший занятия медициной с исследованиями в области химии и астрономии, умер вдовцом в январе предыдущего года. По его завещанию все владения отходили его любимой незамужней сестре, Дороти Кэтрин Дрейпер, которая в молодости основала и возглавила школу для девочек, чтобы оплатить брату образование. Трудно было сказать, удастся ли вдове Генри завладеть участком в Гастингсе, перевести туда лабораторию с Мэдисон-авеню и обустроить там исследовательский центр, который будет называться Астрофизической обсерваторией Генри Дрейпера.

«Пока смогу, буду руководить центром сама, – писала она Пикерингу. – Мне кажется, это единственно достойный памятник, которого заслуживает Генри, и единственный способ увековечить его имя и труды».

В конце миссис Дрейпер просила Пикеринга поддержать ее. «Я так одинока в этом мире, что без совета друзей, заинтересованных в работе Генри, не знаю, с чего начать».

Пикеринг посоветовал опубликовать уже имеющиеся результаты исследований мужа, так как может пройти немало времени, прежде чем удастся их дополнить. Он вновь повторил свое предложение проанализировать фотопластинки на аппаратуре в Гарварде, если она пришлет их ему.

Миссис Дрейпер согласилась, однако решила, что лучше доставить пластинки лично. Они были маленькие, площадью около квадратного дюйма.

«Мне, по всей видимости, в ближайшие десять дней придется съездить в Бостон, чтобы обсудить кое-какие деловые вопросы с братом, – написала она 25 января. – Я могу взять негативы с собой и, если вам удобно, заехать ненадолго в Кеймбридж, чтобы вместе с вами посмотреть снимки и узнать, что вы о них скажете».

И вот в пятницу, 9 февраля, она добралась до Саммерхаус-хилла неподалеку от главного кампуса Гарварда в сопровождении близкого друга и коллеги своего мужа – Джорджа Баркера из Пенсильванского университета. Баркер, готовивший к изданию биографические воспоминания о Генри, тоже был в гостях у Дрейперов на академическом ужине. Поздно вечером, когда Генри затрясло от озноба в ванне, не кто иной, как Баркер, помог вытащить его и перенести в спальню. Затем он упросил еще одного из гостей – доктора Меткалфа, медика и соседа Дрейперов, – вернуться в дом. Доктор Меткалф диагностировал двусторонний плеврит. Хотя Генри получил самый заботливый уход и его состояние немного улучшилось, болезнь дала осложнение на сердце. В воскресенье доктор заметил симптомы перикардита, от которого Генри скончался в понедельник, 20 ноября, около 4:00.

Миссис Дрейпер не раз бывала с мужем в обсерваториях Европы и США, но вот уже несколько месяцев она там не показывалась. Большое, увенчанное куполом здание в Гарварде, где размещалось несколько телескопов, служило также резиденцией директора. Профессор Пикеринг и его жена провели миссис Дрейпер в уютные комнаты и оказали ей радушный прием.

Миссис Пикеринг, урожденная Лиззи Уодсворт Спаркс, дочь бывшего президента Гарварда Джареда Спаркса, не помогала мужу с наблюдениями, как миссис Дрейпер, а выполняла роль жизнерадостной и обаятельной хозяйки салона.

Управленческому стилю Эдварда Чарльза Пикеринга была свойственна преувеличенная, но неподдельная вежливость. Пусть финансовые трудности обсерватории вынуждали его платить увлеченным молодым помощникам скудное жалованье, он все равно уважительно называл их «мистер Венделл» или «мистер Катлер». Старших астрономов именовал «профессор Роджерс» и «профессор Серл» и только что не снимал шляпу и не кланялся перед дамами – мисс Сондерс, миссис Флеминг, мисс Фаррар и прочими, приходившими каждое утро выполнять расчеты по итогам ночных наблюдений.

Это так принято, подивилась миссис Дрейпер, – привлекать к вычислениям женщин? Нет, ответил ей Пикеринг, насколько ему известно, эта практика уникальна для Гарварда, где в тот момент работали шесть расчетчиц. Было бы неуместно, признал Пикеринг, подвергать даму тяготам наблюдения в телескоп, тем более в зимний холод, а вот женщин с математическими способностями можно устроить в кабинете для вычислений, где они отлично справляются с этой работой. Селина Бонд, например, была дочерью очень уважаемого первого директора обсерватории Уильяма Кранча Бонда и сестрой его не менее уважаемого преемника Джорджа Филипса Бонда. В то время она помогала профессору Уильяму Роджерсу определять точные координаты (небесную широту и долготу) нескольких тысяч звезд на участке неба над Гарвардом в рамках всемирного проекта картирования звезд под руководством Немецкого астрономического общества. Все безоблачные ночи профессор Роджерс проводил перед большим пассажным инструментом, отмечая время прохождения определенных звезд через тонкие нити в окуляре. Поскольку воздух – даже в ясную погоду – искривлял лучи света, смещая видимое местоположение звезд, мисс Бонд рассчитывала поправку и вносила коррективы в данные профессора Роджерса. Она учитывала также и влияние других факторов, в частности перемещение Земли по орбите, направление ее движения и прецессию оси.

Анна Уинлок, как и мисс Бонд, выросла в обсерватории. Она была старшей среди детей ее изобретательного третьего директора – Джозефа Уинлока, непосредственного предшественника Пикеринга. Уинлок внезапно заболел и скончался в июне 1875 года, в ту же неделю, когда Анна окончила Кеймбриджский лицей. Вскоре она получила место расчетчицы и стала помогать матери кормить семью.

Вильямина Флеминг, напротив, не могла похвастаться фамильными или дружескими связями с обсерваторией. В 1879 году ее наняли в качестве помощницы горничной в квартире директора. У себя на родине, в Шотландии, она преподавала в школе, но обстоятельства – брак с Джеймсом Орром Флемингом, отъезд в Америку и неожиданное исчезновение мужа из ее жизни – вынудили ее «в деликатном положении» искать работу. Когда миссис Пикеринг обратила внимание на способности новой служанки, мистер Пикеринг перевел ее на внештатную должность переписчицы и расчетчицы в другом крыле здания. Едва миссис Флеминг освоила свои обязанности в обсерватории, как из-за приближающихся родов ей пришлось вернуться домой в Данди. Год с лишним после родов она прожила там, а затем в 1881 году возвратилась в Гарвард, оставив сына Эдварда Чарльза Флеминга на попечение своих матери и бабушки.

Организация проектов в обсерватории была совершенно непривычной для миссис Дрейпер. Генри, в силу своего любительского статуса и частного финансирования, был волен делать все, что его интересовало в передовых областях астрофотографии и спектроскопии, а здесь, в Кеймбридже, профессиональные сотрудники ориентировались на более традиционные задачи. Они составляли небесные карты, отслеживали орбиты планет и спутников, определяли траектории комет, а также передавали по телеграфу сигналы точного времени в Бостон, шести железнодорожным линиям и множеству частных предприятий, таких как Waltham Watch Company (производитель часов). Эта работа требовала одновременно скрупулезного внимания к деталям и способности стойко переносить скуку.

Когда 1 февраля 1877 года 30-летний Пикеринг заступил на должность директора, главной его задачей был поиск средств для поддержания платежеспособности обсерватории. От университета она не получала денег ни на жалованье сотрудникам, ни на закупку оборудования, ни на публикацию результатов исследований. Если не считать процентов от университетского фонда и платы за службу точного времени, обсерватория целиком зависела от частных пожертвований и взносов. Со времени последнего запроса на финансирование прошло десять лет. Пикеринг уговорил около семи десятков любителей астрономии вносить ежегодно взносы в размере от $50 до $200 в течение пяти лет и в ожидании их денег продавал с небольшой прибылью сено, накошенное на занимаемом обсерваторией участке площадью шесть акров. (Сено приносило около $30 в год, что позволяло оплатить 120 часов работы расчетчиц.)

Родившийся и выросший в Бикон-Хилл^[2], Пикеринг не испытывал сложностей в общении с состоятельной бостонской аристократией и академическими кругами Гарвардского университета. За десять лет преподавания физики в недавно созданном Массачусетском технологическом институте он революционизировал подход к учебе, основав лабораторию, где студенты учились самостоятельно мыслить, решая проблемы в ходе придуманных им экспериментов. Одновременно с этим Пикеринг проводил собственные исследования природы света. Кроме того, в 1870 году он сконструировал и продемонстрировал устройство для передачи звука с помощью электричества – устройство, действовавшее на основе того же принципа, который шесть лет спустя усовершенствовал и запатентовал Александер Грейам Белл. Сам Пикеринг даже не задумывался о патентовании какого-либо из своих изобретений в уверенности, что ученые должны свободно обмениваться идеями.

В Гарварде Пикеринг избрал для исследования тему фундаментальной важности, которую оставляло без внимания большинство других обсерваторий, – фотометрию, то есть измерение блеска отдельно взятых звезд.

Очевидные различия в яркости ставили перед астрономами вопрос, почему одни звезды затмевают другие. Звезды отличались по цвету, явно были разнообразны по размеру и находились на разном удалении от Земли. Древние астрономы сортировали их по шкале от самых ярких звезд «первой величины» до звезд «шестой величины» – предела видимости невооруженным глазом. В 1610 году Галилей разглядел в телескоп множество звезд, невидимых прежде, и продлил шкалу яркости вниз до десятой величины. К 1880-м годам в крупные телескопы, такие как Большой рефрактор в Гарварде, можно было различить звезды до четырнадцатой величины. Однако в отсутствие единых стандартов все оценки величины оставались субъективными мнениями отдельных астрономов. Яркость, как и красота, определялась на глаз смотрящего.

Пикеринг хотел поставить фотометрию на надежную основу, на которую мог бы опереться всякий. Начал он с того, что выбрал из нескольких применявшихся тогда шкал яркости одну – шкалу английского астронома Нормана Погсона, который откалибровал древние значения исходя из того, что звезды первой величины должны быть точно в 100 раз ярче, чем шестой. Таким образом, каждая следующая величина отличалась по яркости от предыдущей в 2,512 раза^[3].

В качестве эталона для сравнений Пикеринг выбрал одиночную звезду – Полярную. Некоторые его предшественники в 1860-х годах измеряли блеск звезд в сравнении с пламенем керосиновой лампы, на которое смотрели через булавочный прокол. Для Пикеринга это было все равно что сравнивать яблоки с апельсинами. Хотя Полярная звезда не самая яркая в небе, считалось, что она дает немерцающий свет. Кроме того, она сохраняла неподвижность в пространстве над Северным полюсом Земли, в центре вращения небесной сферы, где ее вид меньше всего искажался воздушными течениями.

Используя для привязки шкалу Погсона и Полярную звезду, Пикеринг спроектировал ряд экспериментальных приборов – фотометров – для измерения яркости. Несколько десятков конструкций Пикеринга были воплощены в жизнь фирмой Alvan Clark & Sons. Первые приборы присоединялись к Большому рефрактору – главному телескопу обсерватории, подаренному ей жителями города в 1847 году. Потом Пикеринг и фирма Clark создали более совершенную, автономную модель, которую назвали меридианным фотометром. Это был двойной телескоп – два объектива располагались параллельно в одной трубе. Труба оставалась неподвижной, поэтому не приходилось тратить время на ее повороты во время сеанса наблюдений. Пара поворотных отражающих призм позволяла видеть Полярную звезду через один объектив и нужную звезду – через другой. Наблюдатель у окуляра – обычно сам Пикеринг – поворачивал лимб, изменяя положение других призм внутри инструмента и регулируя свет так, чтобы Полярная звезда и объект изучения приобрели одинаковый видимый блеск. Второй наблюдатель – чаще всего Артур Серл или Оливер Уэнделл – смотрел, что показывает лимб, и фиксировал цифры в записной книжке. Тандем повторял процедуру измерения по четыре раза для каждой звезды. За ночь они описывали несколько сотен звезд, каждый час меняясь местами, чтобы не наделать ошибок из-за утомления глаз. Утром они передавали записную книжку мисс Нетти Фаррар, одной из расчетчиц, для обработки данных. Взяв за основу произвольно присвоенную Полярной звезде величину 2,1, мисс Фаррар получала относительную яркость других звезд, усредненную и уточненную до сотых долей. Таким путем Пикерингу и его коллективу понадобилось три года, чтобы определить величины всех звезд, видимых на широте Кеймбриджа.

Среди объектов фотометрических исследований Пикеринга было около 200 звезд, блеск которых со временем менялся. Эти изменчивые, или переменные, звезды требовали самого пристального изучения. Пикеринг в своем отчете 1882 года президенту Гарварда Чарльзу Элиоту отмечал, что для определения цикла изменения блеска любой переменной звезды необходимо провести тысячи наблюдений. В одном случае «900 измерений было сделано за ночь без перерыва, с 19:00 до того момента, как переменная достигла максимального блеска в 2:30».

Чтобы продолжать изучение переменных, Пикерингу требовалось подкрепление. Увы, в 1882 году не было возможности нанять даже одного нового сотрудника. Вместо того чтобы выпрашивать деньги у постоянных подписчиков, он опубликовал обращение к добровольцам из числа астрономов-любителей. По его мнению, женщины могли выполнять эту работу не хуже мужчин: «Многие дамы интересуются астрономией и располагают телескопами, но за двумя-тремя знаменитыми исключениями их вклад в науку незначителен. У многих из них есть время и желание заниматься этой работой, в особенности у выпускниц женских колледжей, среди которых многие получили основательную подготовку, позволяющую им стать превосходными наблюдателями. Поскольку такой работой можно заниматься на дому, просто у открытого окна, при условии что температура воздуха в комнате и снаружи одинакова, нет причин, мешающих женщинам найти полезное применение своим умениям».

Более того, Пикеринг считал, что участие в астрономических исследованиях повысит социальный престиж женщин и даже оправдает тогдашний бум женских колледжей: «Противники высшего образования женщин часто говорят, что, хотя женщины и способны учиться не хуже мужчин, они не создают почти ничего нового, поэтому их труд не вносит вклад в развитие человеческих познаний. Этот упрек можно решительно отмести, указав на длинный список наблюдений вроде перечисленных ниже, сделанных женщинами-астрономами».

Пикеринг напечатал и распространил сотни экземпляров этого открытого приглашения, а также убедил редакции ряда газет опубликовать его. Два первых ответа были получены в декабре 1882 года от Элизы Крейн и Мэри Стоквелл из Колледжа Вассара в Покипси, штат Нью-Йорк, затем еще один от Сары Уэнтворт из Дэнверса, штат Массачусетс. Пикеринг стал распределять переменные звезды между наблюдательницами. Хотя его волонтерки не располагали таким оборудованием, как меридианный фотометр, они могли сравнивать свои переменные с соседними звездами и оценивать изменения блеска во времени. «Если какая-нибудь из звезд станет слишком тусклой, – рекомендовал он в письменных инструкциях, – пожалуйста, уведомляйте об этом, чтобы мы попробовали наблюдать ее здесь через большой телескоп».

Некоторые женщины просили провести официальную подготовку по практической или теоретической астрономии, но обсерватория не проводила подобных занятий и не могла допустить любопытных, будь то мужчины или женщины, к наблюдениям в ночное время. В дневное время директор был только рад показать здание посетителям.

Дневные обязанности Пикеринга в качестве директора требовали, чтобы он вел регулярную переписку с другими астрономами, приобретал книги и журналы в библиотеку обсерватории, присутствовал на научных конференциях, редактировал и выпускал «Анналы Гарвардской обсерватории», управлял финансами, писал ответы на вопросы широкой публики, принимал заезжих важных гостей и занимался крупными и мелкими покупками, от запчастей телескопов до угля для отопления, писчей бумаги, перьев, конторских книг и даже туалетной бумаги. Каждая мелочь в работе обсерватории требовала его персонального внимания или по меньшей мере его подписи. Лишь когда тучи закрывали звезды, он мог выспаться ночью.

Фотопластинки миссис Дрейпер нужно было рассматривать при дневном свете. Пикеринг был наслышан об этих снимках и даже обсуждал их с доктором на том ноябрьском ужине, но до сих пор не видел. Он привык разглядывать спектры звездного света через телескоп с помощью специальных приспособлений, спектроскопов. Их закупил предыдущий директор Джозеф Уинлок в 1860-е годы, когда спектроскопия вошла в моду. При наблюдении через спектроскоп звезда превращалась в бледную цветную полосу, окраска которой переходила от красного на одном конце к оранжевому, желтому, зеленому, синему и, наконец, к фиолетовому на другом конце. В спектроскоп можно было также различить множество вертикальных черных линий, распределенных вдоль цветной полосы. Астрономы были уверены, что ширина, интенсивность и расположение этих спектральных линий несут важную информацию. Хотя она оставалась нерасшифрованной^[4], некоторые исследователи предлагали классифицировать звезды по классам на основании сходства спектральной картины.

На пластинках Дрейпера спектры выглядели как размытые серые полосы чуть больше сантиметра в длину, однако на некоторых умещалось до 25 линий. Когда Пикеринг стал разглядывать их под микроскопом, детали ошеломили его. Какое искусство демонстрировали эти съемки и какое везение! До этого он знал лишь одного человека в мире, профессора Уильяма Хаггинса из Англии, которому удалось запечатлеть звездный спектр на фотопластинке. Хаггинс также был единственным среди знакомых Пикеринга, не считая Дрейпера, кому повезло найти талантливого помощника в лице собственной жены – Маргарет Линдси Хаггинс.

Миссис Дрейпер согласилась оставить свои фотопластинки у Пикеринга для всестороннего анализа и возвратилась в Нью-Йорк. Она обещала миссис Пикеринг, считавшейся одной из самых умелых садовниц в Кеймбридже, приехать снова весной или летом, чтобы полюбоваться территорией обсерватории в полном цвету.

Пикеринг измерил каждую спектральную линию с помощью микрометра. К 18 февраля 1883 года он мог сообщить миссис Дрейпер, что обнаружил «на фотографиях гораздо больше, чем можно было ожидать на первый взгляд». У расчетчиц было дел по горло – они строили графики данных, соответствовавших каждой половине оборота микрометрического винта, а затем пересчитывали их в длины световых волн. Доктор Дрейпер со всей очевидностью доказал возможность изучения звездных спектров по фотографиям вместо непосредственного наблюдения в телескоп и зарисовки видимого глазом.

Пикеринг снова стал уговаривать миссис Дрейпер опубликовать иллюстрированный отчет, чтобы не просто застолбить приоритет мужа, а показать другим астрономам перспективы его технологии.

За помощью в подготовке статьи миссис Дрейпер обратилась к известному специалисту по солнечному спектру Чарльзу Янгу из Принстона и попросила его написать предисловие, объясняющее методы Генри. Между тем она составила каталог всех 78 фотопластинок со спектрами, опираясь на сведения из записных книжек Генри, где он зафиксировал, в какой день и час был сделан каждый снимок, как называется звезда, продолжительность экспозиции, используемый телескоп и ширину щели спектроскопа, а также дополнительные условия наблюдений, вроде «в небе была синяя дымка» или «ночь была такая ветреная, что купол раскачивало».

Данные с 21 рассмотренной им фотопластинки Пикеринг свел в десять таблиц с пояснениями. Он записал расстояния между спектральными линиями и указал методологию и математические формулы, использованные для преобразования расположения линий в длины световых волн. Кроме того, он отметил, что сходными исследованиями занимается Уильям Хаггинс в Лондоне, и попытался классифицировать некоторые из спектров Дрейпера по критериям Хаггинса. Когда он послал черновик на согласование миссис Дрейпер, при упоминании Хаггинса она заупрямилась.

«Доктор Дрейпер расходился во мнении с доктором Хаггинсом [в отношении двух звезд из этой серии]», – написала она Пикерингу 3 апреля 1883 года. У этих звезд были почти одинаковые спектры с широкими полосами, и Хаггинс относил их к одному и тому же классу, но на снимках Дрейпера стало видно, что у одной из звезд между широкими полосами присутствует множество тонких линий, а значит, она отличается от другой. «Ввиду этого мне не хотелось бы брать за основу классификацию мистера Хаггинса, раз доктор Дрейпер был с ней несогласен». Пикеринг видел упомянутое ею множество тонких линий, но счел их слишком слабыми, чтобы учитывать.

«Надеюсь, вас не уязвит моя критика, – добавляла миссис Дрейпер, – но при публикации любой из работ доктора Дрейпера мне представляется необходимым, чтобы его мнение было представлено как можно точнее, ведь его больше нет и он не может объяснить свою позицию сам».

С Уильямом и Маргарет Хаггинс Дрейперы встречались во время поездки в Лондон в июне 1879 года в домашней обсерватории Хаггинсов в Тулс-Хилл. Миссис Дрейпер запомнила миссис Хаггинс как миниатюрную женщину с короткими непослушными волосами, которые торчали во все стороны, словно наэлектризованные. Она была вдвое моложе мужа, но при этом на равных участвовала в его исследованиях как у телескопа, так и в лаборатории.

Казалось, две пары были обречены либо на соперничество, либо на дружбу. Уильям, который имел более богатый опыт, дал Генри хороший совет по улучшению конструкции спектроскопа. Он также порекомендовал новый тип сухих, готовых фотопластинок, недавно появившихся в продаже. Они избавляли от необходимости наносить на пластинки жидкую эмульсию непосредственно перед экспозицией, поэтому время экспозиции можно было существенно увеличить. Перед отъездом из Англии Дрейперы купили запас сухих желатиновых пластинок лондонской фирмы Wratten & Wainwright, которые и вправду оказались кладом. Они были особенно чувствительны к ультрафиолетовому излучению, невидимому человеческим глазом. В отличие от старых мокрых пластинок, сухие давали стойкую фиксацию, пригодную для точных измерений. Сухие пластинки открыли Дрейперам простор для съемки спектров звезд.

Статья, сообщающая о результатах исследования звездных спектров «покойным Генри Дрейпером, дипломированным врачом, доктором юридических наук», вышла в Proceedings of the American Academy of Arts and Sciences в феврале 1884 года. Пикеринг разослал оттиски ведущим астрономам всего мира. В ответном письме от 12 марта Уильям Хаггинс высказал свое возмущение. На его взгляд, некоторые данные Пикеринга были «бредовыми». «Я предпочел бы, чтобы вы разобрались с этим. Лучше, если вы сами найдете ошибку и опубликуете поправку, не дожидаясь, пока вам на нее укажут другие… Моя жена присоединяется с наилучшими пожеланиями вам и миссис Пикеринг».

Пикеринг был уверен, что не ошибся. А так как Хаггинс не пояснял собственных процедур измерения, Пикеринг твердо стоял на своем. Последовал взаимный обмен обвинениями, и Пикеринг переслал письма Хаггинса миссис Дрейпер.

Теперь пришел ее черед возмутиться. «Мне очень жаль, – написала она Пикерингу 30 апреля 1884 года, – что вы подверглись столь неджентльменским нападкам из-за вашего интереса к трудам доктора Дрейпера». Перед тем как вернуть письма Пикерингу, она позволила себе переписать одно из них, сочтя, что «его стоит сохранить как курьез эпистолярного жанра».

Все это время Пикеринг искал помощников для миссис Дрейпер, чтобы продолжить работу ее мужа. Он рассматривал в качестве наиболее вероятной кандидатуры Уильяма Крофорда Уинлока, сына бывшего директора Джозефа Уинлока, на тот момент работавшего в Военно-морской обсерватории США, но миссис Дрейпер его отвергла. К ее огорчению, ей не удалось уговорить выбранного ею кандидата – Томаса Менденхолла – оставить профессорскую должность в Университете штата Огайо. Она отчасти преодолела досаду, учредив золотую медаль Генри Дрейпера, которую Национальная академия наук должна была регулярно вручать за выдающиеся достижения в астрофизике. Для создания призового фонда было выделено $6000, еще в $1000 обошелся заказ парижскому художнику на изготовление формы для отливки медали с профилем Генри.

Весна 1884 года принесла Пикерингу новые финансовые проблемы. Срок пятилетних подписок щедрых любителей астрономии истек, и обсерватория лишилась привычных ежегодных поступлений в размере $5000. Директор покрывал текущие расходы из собственного жалованья, но ему все равно пришлось сократить пятерых сотрудников. В трогательном порыве солидарности коллеги по обсерватории объявили сбор денег, чтобы сохранить место для одного из уволенных, и собрали «часть необходимой суммы», как сообщал Пикеринг кругу своих доверенных лиц, «из собственных скудных средств». Он оценил «необычайное подвижничество наблюдателей, которые теперь выполняли работу без помощи регистраторов. Это требовало больше времени и делало наблюдения более трудоемкими. Хотя видеть подобное свидетельство энтузиазма и преданности науке чрезвычайно отрадно, долго такое продолжаться не могло без вреда для здоровья. И последствия переутомления долгими холодными ночами в прошлую зиму были заметны не единожды».

Девиз на фамильном гербе Пикерингов, Nil desperandum («Никогда не отчаивайся»), а также выработанная за 37 лет жизни привычка обязывали директора вытеснять отчаяние изобретательностью и стойкостью. Он стал придумывать, как совместить пожелания и богатство миссис Дрейпер с возможностями и потребностями его обсерватории.

«Я строю планы довольно масштабной работы по астрофотографии, которая, надеюсь, вас заинтересует», – сообщил он ей в письме от 17 мая 1885 года.

Пикеринг намеревался переориентировать бо́льшую часть проектов обсерватории на фотосъемку. Его предшественники, отец и сын Бонды, понимали перспективы фотографии и получили первый снимок звезды в 1850 году, но дальше дело не пошло из-за несовершенства мокрых фотопластинок. Благодаря новым сухим пластинкам возможности расширились. Определять блеск и изменчивость звезд, безусловно, лучше по фотографиям, которые можно было изучать сколько нужно и сравнивать как угодно. Системная программа съемок всего неба должна была перевернуть трудоемкий процесс картирования. В качестве бонуса снимки позволяли выявлять множество неизвестных прежде тусклых звезд, невидимых даже в крупнейшие телескопы мира, поскольку чувствительная фотопластинка, в отличие от человеческого глаза, могла собирать свет и усиливать изображение.

Младший брат Пикеринга Уильям, недавно окончивший Массачусетский технологический институт, уже преподавал там технику фотосъемки и изучал возможности этого искусства, пытаясь снимать объекты в движении. Двадцатисемилетний Уильям согласился помочь Эдварду в ряде фотографических экспериментов с гарвардским телескопом. На одном из их снимков проявилось 462 звезды в области, где прежде видели лишь 55.

План Пикеринга, рассчитанный на потенциальный интерес миссис Дрейпер, был связан с новым подходом к съемке звездных спектров. Вместо того чтобы рассматривать звезды по одной, а-ля Дрейпер или Хаггинс, Пикеринг задумался о групповых портретах звезд с широким полем зрения. Для этой цели он придумал новую установку, объединявшую телескоп, спектроскоп и объектив, применявшийся студийными фотографами для портретной съемки.

«Полагаю, не будет затруднений в том, чтобы осуществить этот план без вашей помощи, – заверял он миссис Дрейпер. – Но, если вы сочтете его достойным внимания, я уверен, мы сможем согласовать его с теми условиями, которые вам будет угодно выдвинуть».

«Благодарю за вашу доброту, – ответила она 21 мая 1885 года, – за то, что вы помните мое желание участвовать в каком-нибудь деле, связанном с именем доктора Дрейпера, и поддерживать память о нем. Я буду рада по возможности принять участие в том, что вы предлагаете, так как мне интересно все, связанное с фотосъемкой звездных спектров». Со дня смерти Генри прошло больше двух лет. Миссис Дрейпер так и не удалось наладить работу его обсерватории, и она не возражала против использования Гарвардом имени своего мужа.

Пикеринг действовал медленно и осторожно, уведомлял ее, как идут дела, и наконец смог послать ей образцы снимков звездного спектра, сделанные с помощью его новой установки. Миссис Дрейпер нашла их «чрезвычайно интересными», и 31 января 1886 года она заявила: «Если этот план возможно осуществить надлежащим образом, я буду рада выделить ассигнования в размере $200 ежемесячно или, при необходимости, несколько больше». На взгляд Пикеринга, средств требовалось больше. В День святого Валентина они договорились об условиях создания Мемориала Генри Дрейпера – грандиозного фотографического каталога звездных спектров на стеклянных пластинках. Его целью была классификация нескольких тысяч звезд в соответствии с их спектральными классами, как и планировал Генри. Все результаты должны были публиковаться в «Анналах Гарвардской обсерватории».

Миссис Дрейпер послала Пикерингу 20 февраля 1886 года чек на $1000, первую из множества выплат. Пикеринг разрекламировал новый проект на всех традиционных площадках, включая журналы Science, Nature, бостонские и нью-йоркские газеты.

Позднее той же весной миссис Дрейпер прибавила к своему пожертвованию, и так достаточно щедрому, один из телескопов Генри. В мае она приехала в Кеймбридж, чтобы сделать необходимые приготовления. Так как инструмент нужно было смонтировать заново – когда-то Генри собирался сделать это сам, – она заказала необходимые детали у Джорджа Кларка из фирмы Alvan Clark & Sons за $2000. Он также должен был обеспечить перевозку телескопа из Гастингса в Гарвард. После доставки на место телескопу требовалось отдельное здание с куполом шестиметрового диаметра, и расходы на его постройку тоже собиралась оплатить миссис Дрейпер. Вместе с Пикерингами она ходила среди редких деревьев и кустарников вокруг обсерватории, выбирая место для новой пристройки.

Глава вторая
Что увидела мисс Мори

Средства, выделенные на Мемориал Генри Дрейпера, оживили обсерваторию Гарвардского университета – появились новые люди и задачи. Строительство небольшого здания для телескопа доктора Дрейпера началось в июне 1886 года и продолжалось все лето, пока миссис Дрейпер путешествовала по Европе. В октябре инструмент был установлен под новым куполом. Теперь телескопов, оборудованных для ночных сеансов астрофотографии, стало два – 11-дюймовый (28 см) телескоп Дрейпера и 8-дюймовый (20 см), приобретенный на грант фонда Бейча при Национальной академии наук в размере $2000. Знаменитый Большой рефрактор, через который в 1850 году впервые в истории был сделан снимок звезды, позднее оказался непригодным для фотосъемок. Его 15-дюймовая (38 см) линза была предназначена для визуального наблюдения, то есть для человеческого глаза, наиболее чувствительного к свету в желто-зеленом диапазоне. В отличие от него, линзы двух новых инструментов пропускали синий свет, к которому чувствительны фотопластинки. Телескоп от фонда Бейча, помимо прочего, был широкоугольным и позволял обозревать большие участки неба.

Менее чем за десятилетие своего руководства Эдвард Пикеринг перенес приоритет обсерватории с астрономии старой школы, сосредоточенной на звездных координатах, на исследования физической природы звезд. Половина штата расчетчиц по-прежнему занималась вычислением местоположения и орбит небесных тел, но часть женщин учились интерпретировать снимки, полученные в обсерватории, и совершенствовались в распознавании спектральных картин. В скором времени эта деятельность привела к появлению нового типа звездного каталога.

Древнейший известный астроном Гиппарх Никейский во II веке до н. э. составил каталог из тысячи звезд, а его последователи только дополняли этот небесный список. Запланированный Каталог Генри Дрейпера должен был стать первым в истории, основанным исключительно на фотоснимках неба и описывающим не только координаты и блеск, но и «спектральный класс» огромного множества звезд.

Доктор Дрейпер с женой изучали спектры поштучно, используя призму у окуляра телескопа для разложения света каждой звезды. Пикеринг с помощниками в стремлении ускорить работу изменил подход Дрейперов. Переставив призмы с окуляра на объектив, то есть на светособирающий конец телескопа, он получил возможность делать групповые снимки двух-трех сотен спектров на одной пластинке. Призмы представляли собой большие квадратные листы толстого стекла с клиновидным сечением. «Удобство и безопасность обращения с призмами, – как обнаружил Пикеринг, – чрезвычайно возрастают при помещении их в квадратные латунные ящики, которые выдвигаются как у комода». Гарвардская фотогалерея стремительно пополнялась. Когда миссис Дрейпер нанесла следующий визит вскоре после Дня благодарения, Пикеринг заверил ее, что каждая звезда, видимая из Кеймбриджа, присутствует по крайней мере на одной фотопластинке.

В конце декабря 1886 года, как раз когда персонал преодолел большинство сложностей с новыми процедурами, кавалер Нетти Фаррар сделал ей предложение. Пикеринг, разумеется, был только за брак, но ему было очень жаль терять мисс Фаррар с ее ветеранским пятилетнем стажем расчетчицы, которую он лично обучил измерять спектры на фотопластинках. В новогоднюю ночь он написал миссис Дрейпер о помолвке мисс Фаррар и сообщил, что назначает Вильямину Флеминг, бывшую горничную, вместо нее.

После возвращения из Шотландии в 1881 году миссис Флеминг помогала Пикерингу с фотометрией. Обычно она брала карандашные заметки директора о ночных наблюдениях и с помощью указанных им формул рассчитывала звездные величины. К 1886 году, когда Королевское астрономическое общество наградило Пикеринга за этот труд золотой медалью, он уже начал применять параллельный подход к фотометрии – через фотографию. Теперь миссис Флеминг, привыкшей разбирать ряды цифр, накорябанных в потемках, предстояло оценивать величины множества звезд на стеклянных пластинках.

Миссис Флеминг уже говорила Пикерингу, что фотография в ее семье не была чем-то новым. Ее отец Роберт Стивенс, резчик и позолотчик, знаменитый своими золочеными рамами для картин, первым из жителей Данди занялся дагеротипией, как это называлось в те времена. Ей было всего семь лет, когда отец скоропостижно скончался от сердечной недостаточности. Мать и старшие дети какое-то время пытались удержать бизнес на плаву без него, но безуспешно. Один за другим старшие братья перебрались за океан в Бостон, и она в конце концов последовала за ними. Теперь, в 29 лет, у нее был собственный семилетний ребенок, которого нужно было обеспечивать. Эдвард должен был скоро приехать; мать миссис Флеминг уже забронировала билеты на пароход Prussian, отплывающий из Глазго.

Мисс Фаррар добросовестно ознакомила миссис Флеминг со снимками звездных спектров и обучила ее измерять полчища микроскопических линий. Миссис Флеминг могла бы кое-чему научить мисс Фаррар по части брака и деторождения, но все, что касалось спектров, ей приходилось осваивать с нуля.

Слово «спектр» ввел молодой Исаак Ньютон в 1666 году для обозначения цветов радуги, возникавших словно призрачные видения при прохождении дневного света сквозь ограненное стекло или хрусталь. Хотя его современники думали, что стекло нарушает чистоту света, привнося окраску, Ньютон полагал, что цвета – в природе самого света. Призма просто выявляла цветные составляющие белого света, преломляя их под разными углами так, что они становились видимыми.

Микроскопические темные линии внутри звездных спектров, на которые теперь было направлено внимание миссис Флеминг, назывались фраунгоферовыми линиями в честь их первооткрывателя Йозефа фон Фраунгофера из Баварии. Сын стекольщика, Фраунгофер поступил подмастерьем на фабрику зеркал и впоследствии стал мастером по изготовлению линз для телескопов. В 1816 году^[5], чтобы точно измерять преломляющую способность различных составов стекла и конфигураций линз, он сконструировал устройство, совмещающее призму с небольшим контрольным телескопом. Направляя луч света от призмы сквозь щель, в увеличенное поле зрения телескопа, он видел длинную узкую радугу, испещренную множеством темных линий. Неоднократные перепроверки убедили его, что линии, как и цвета радуги, не были результатом прохождения луча сквозь стекло – они были присущи самому солнечному свету. Прибор Фраунгофера для контроля качества линз стал первым в мире спектроскопом^[6].

Описывая свои открытия, Фраунгофер обозначал наиболее заметные линии буквами алфавита: A – широкая черная линия на самом краю красной части спектра, D – двойная темная полоса в оранжево-желтой части и т. д. вплоть до пары H в сине-фиолетовой и I на краю фиолетовой.

Фраунгоферовы линии носили свои первоначальные буквенные названия еще десятки лет после его смерти. Их значимость возрастала по мере того, как ученые наблюдали, картировали, интерпретировали, измеряли и зарисовывали их тонкими перьями. В 1859 году химик Роберт Бунзен и физик Густав Кирхгоф, совместно работавшие в Гейдельберге, интерпретировали фраунгоферовы линии в спектре Солнца как доказательство присутствия там конкретных земных веществ. Раскаляя в лабораторных условиях различные чистые элементы до свечения, они продемонстрировали, что каждый из них дает свой характерный набор спектральных линий. Натрий, например, давал близко расположенную пару ярких оранжево-желтых полосок. Они совпадали по длине волны с парой темных линий, которую Фраунгофер обозначил буквой D. Казалось, будто лабораторный образец горящего натрия закрашивал именно эти темные разрывы в радуге Солнца. Из череды подобных совпадений Кирхгоф заключил, что Солнце представляет собой огненный шар из множества горящих элементов, окутанный газообразной атмосферой. Когда свет проходит сквозь внешние слои Солнца, яркие линии излучения поглощаются более холодной окружающей атмосферой, оставляя характерные темные прогалины в солнечном спектре.

Астрономы, многие из которых считали Солнце умеренно теплым, потенциально обитаемым миром, были ошеломлены, узнав о том, какая на нем адская жара. Однако вскоре их успокоили – и даже утешили – научные возможности спектроскопии, позволявшей узнать химический состав небесного свода. «Спектральный анализ, – говорил Генри Дрейпер, выступая перед членами нью-йоркского отделения Ассоциации молодых христиан в 1866 году, – дал химикам руки длиной в миллионы миль».

В 1860-е годы первопроходцы спектроскопии, такие как Уильям Хаггинс, разглядели фраунгоферовы линии в спектрах других звезд. В 1872 году Генри Дрейпер начал их фотографировать. Хотя количество спектральных линий звездного света бледнело на фоне богатства солнечного спектра, обнаружился ряд узнаваемых закономерностей. По всей видимости, звезды, которые до сих пор нестрого классифицировали по блеску или цвету, можно было различать по спектральным характеристикам, указывавшим на их истинную природу.

В 1866 году патер Анджело Секки из Ватиканской обсерватории разделил 400 звездных спектров на четыре класса, обозначив их римскими цифрами. В класс I Секки включил яркие бело-голубые звезды, такие как Сириус и Вега, в спектрах которых присутствовали четыре интенсивные линии, указывающие на наличие водорода. В класс II вошли Солнце и подобные ему желтоватые звезды со множеством спектральных линий железа, кальция и других элементов. Классы III и IV состояли из красных звезд, различавшихся наборами темных полос в спектрах.

Пикеринг поставил перед миссис Флеминг задачу усовершенствовать эту примитивную систему классификации. Секки зарисовывал спектры вручную по прямым наблюдениям нескольких сотен звезд, в ее же распоряжении были снимки из Мемориала Генри Дрейпера, дававшие возможность изучать тысячи спектров. Стеклянные фотопластинки давали более точные изображения фраунгоферовых линий, чем любой рисунок. Кроме того, они фиксировали линии в дальней области ультрафиолетового спектра, не воспринимаемой глазом.

Миссис Флеминг извлекала каждую пластинку из коричневого конверта, не оставляя отпечатков пальцев на стеклянной поверхности размером 20×25 см. Фокус заключался в том, чтобы, удерживая тонкий конверт за боковые кромки, поместить его открытым краем вниз на специальную подставку, а затем снять с фотопластинки, как будто распашонку с ребенка. Убедившись, что эмульсионная сторона пластинки обращена к ней, миссис Флеминг ослабляла хватку, и пластинка соскальзывала на свое место. Деревянная подставка удерживала ее под углом 45°. Закрепленное на плоском основании зеркальце отражало дневной свет, лившийся из больших окон в кабинете расчетчиц, и просвечивало пластинку. Миссис Флеминг склонялась с лупой над картинами звездного мира, доступными не всякому. Она часто слышала, как директор говорил: «Увеличительное стекло позволяет увидеть на фотоснимке больше, чем мощный телескоп в небе».

На пластинке умещались сотни спектров. Все были малюсенькие – чуть более сантиметра у ярких звезд и лишь полсантиметра у тусклых. Каждый следовало привязать к номеру в новом Каталоге Генри Дрейпера, а также определить звезду по ее координатам, которые миссис Флеминг устанавливала с помощью миллиметровых и сантиметровых делений, нанесенных на деревянную рамку. Она произносила цифры вслух сидевшей рядом коллеге, которая заносила информацию в журнал. Потом они сопоставляли дрейперовские номера с известными названиями или номерами звезд в старых каталогах.

В таинственных линиях спектров миссис Флеминг усмотрела такое разнообразие, что ей пришлось увеличить число классов звезд в четыре раза по сравнению с классификацией патера Секки. Она заменила римские цифры, которые быстро стали громоздкими, буквами алфавита по примеру Фраунгофера. Большинство звезд попало в класс A, так как у них наблюдались лишь широкие темные линии, принадлежавшие водороду. У спектров класса B присутствовал ряд других темных линий, помимо водородных, а начиная с класса, обозначенного ею как G, присутствие множества всевозможных линий становилось типичным. У класса O имелись лишь светлые линии, а буква Q стала обозначением класса, где накапливались все необычные спектры, которые не удалось отнести куда-либо еще.

Пикеринг высоко оценил труды миссис Флеминг, несмотря на произвольный, эмпирический характер ее классификации. Он считал, что со временем, когда будет исследовано еще больше звезд, фундаментальные причины различий спектров объяснятся сами собой. Возможно, дело было в разных температурах звезд, разном химическом составе, разных стадиях звездной эволюции или некоем сочетании всех этих факторов – либо в чем-то, чего пока никто представить себе не мог.

В январе 1887 года Пикеринг придумал способ увеличения изображений спектров – прежде маленьких нечетких пятнышек – до впечатляющего размера 10×60 см. Он удивил миссис Дрейпер, послав ей несколько образцов. «Кажется невероятным, что можно сделать такие снимки звездных спектров, которые способны вынести увеличение в таких масштабах, как присланные мне вами, – написала она 23 января. – Интересно, что скажет мистер Хаггингс, когда их увидит». Этот вопрос побудил ее увеличить финансовую поддержку Мемориала Генри Дрейпера, составлявшую на тот момент примерно $200 в месяц, пообещав бессрочные ежегодные выплаты в размере $8000–9000.

У миссис Дрейпер больше не было причин цепляться за свою мечту самостоятельно продолжить исследования мужа. Она решила, что лучше забрать из обсерватории в Гастингсе его оставшиеся телескопы и подарить их Гарварду. Самый большой, с зеркалом диаметром 28 дюймов (71 см), мог бы стать важным подспорьем в исследованиях Пикеринга. И все-таки она колебалась. Она легко рассталась с 11-дюймовым рефрактором, теперь поселившимся в Кеймбридже, но 28-дюймовый рефлектор хранил драгоценную память о дне ее свадьбы.

Генри всегда предпочитал телескопы-рефлекторы, концентрирующие свет с помощью зеркала, а не линзы, которая может искажать цвет. Он занялся собственноручным изготовлением зеркал сразу после того, как окончил медицинскую школу, и сделал их около сотни, но его главным достижением стал 28-дюймовый рефлектор. На следующий день после того, как Генри с Анной обменялись брачными клятвами в гостиной ее отца, 12 ноября 1867 года, они вместе отправились в город покупать стеклянный диск, какие используются для устройства потолочных фонарей. Он подходил для изготовления зеркала диаметром 28 дюймов. Впоследствии они называли эту поездку «своим свадебным путешествием». Понадобилось несколько лет, чтобы обточить и отполировать диск до нужной кривизны и нанести сверхтонкое серебряное покрытие, превратившее стекло в идеальное зеркало.

Новый рефлектор позволил им сделать первый эпохальный снимок спектра Веги в 1872 году, а также несравненную фотографию туманности Ориона десять лет спустя и последнюю серию снимков звездных спектров летом перед кончиной Генри. В одну из этих душных июльских ночей небо оказалось слишком облачным, и им пришлось около полуночи покинуть обсерваторию и отправиться домой. Но, когда они оказались в 3 км от своего загородного дома в деревне Доббс-Ферри на реке Уикерс-Крик, тучи рассеялись. Супруги развернули лошадей и поехали назад в Гастингс, чтобы возобновить работу. Это был не единственный случай, когда они возвращались, чтобы еще немного продолжить наблюдения.

«Миссис Дрейпер решила отправить в Кеймбридж 28-дюймовый рефлектор и его монтировку», – объявил Пикеринг 1 марта 1887 года в первом годовом отчете Мемориала Генри Дрейпера. Он возносил благодарности покровительнице проекта не только за инструменты, необходимые для работы, но также за средства, позволявшие не давать им простаивать «в ясные ночи», за «возможность содержать значительный штат расчетчиц» и публиковать результаты. Пикеринг надеялся, что ее примеру последуют другие благотворители и обеспечат финансирование астрономических исследований в других местах.

Весной 1887 года, пока миссис Дрейпер договаривалась с Гудзонской железной дорогой о вагоне для перевозки рефлектора в Гарвард, обсерватория получила еще один подарок – около $20 000, к которым должны были ежегодно добавляться $11 000, – на сооружение дополнительной станции наблюдения на вершине горы.

Пикеринг всю жизнь занимался альпинизмом. Сначала он осваивал горы Новой Англии с молодыми товарищами, называвшими его «Пик» и даже «Пикки». Затем измерял высоты интересовавших его вершин Уайт-Маунтинс в Нью-Гэмпшире, для чего отправлялся туда пешком, в одиночку, с семью килограммами оборудования на спине. В 1876 году, примерно тогда, когда он, покинув физический факультет Массачусетского технологического института, стал руководить Гарвардской обсерваторией, Пикеринг основал Аппалачский клуб альпинистов для таких же, как он, любителей активного отдыха и стал его первым президентом. Оставаясь активным членом клуба в 1887 году, он хорошо представлял себе преимущества установки телескопа на больших высотах.

Источником этого неожиданного дара судьбы было спорное завещание Урии Бойдена, эксцентричного изобретателя и инженера, получившего почетную гарвардскую степень в 1853 году. Когда в 1879 году холостой и бездетный Бойден скончался, он завещал $230 000 на возведение обсерватории выше области атмосферных помех, от которых страдали астрономы на уровне моря. Многие уважаемые институты, в том числе Национальная академия наук, претендовали на оставшееся после Бойдена наследство, но Пикеринг убедил душеприказчиков Бойдена в том, что Гарвардский университет – наилучшее место для разумного вложения средств, а Гарвардская обсерватория лучше всего подходит для осуществления воли завещателя. Торжествуя победу после пятилетних вежливых препирательств, Пикеринг организовал исследовательскую экспедицию в Скалистые горы, штат Колорадо.

Фонд Бойдена предоставил Пикерингу средства, чтобы переманить его младшего брата из Массачусетского технологического института. Теперь Уильям, тоже постоянный член Аппалачского клуба альпинистов, стал помощником директора и консультантом по рекогносцировочным изысканиям на западе. В июне 1887 года братья выехали из Кеймбриджа, взяв с собой Лиззи Пикеринг, трех молодых волонтеров из обсерватории и 14 ящиков оборудования. В июле в Колорадо-Спрингс к ним присоединилась миссис Дрейпер.

Хотя в США тогда еще не было ни одной высокогорной астрономической обсерватории, в федеральном заповеднике на горе Пайкс-Пик находилась самая высокогорная в мире метеостанция. Она располагалась на высоте более 4 км и принадлежала войскам связи сухопутных сил США. Поэтому Пайкс-Пик была единственной американской горой с известными погодными условиями (помимо статистики по годовому количеству осадков). Когда в августе команда Пикеринга в составе пятерых мужчин, оставив внизу нагруженных научной аппаратурой мулов, поднялась на гору, то попала в буран с градом и грозой – по их сообщению, очень сильной. В течение месяца они побывали на трех вершинах в регионе, сравнивая тамошние условия различными методами, в частности с помощью гелиографа, усовершенствованного Уильямом, и осадкомера, а также фотосъемки неба через 12-дюймовый телескоп. Условия выглядели неподходящими. Что еще хуже, ходили слухи о возможном превращении Пайкс-Пик в туристическую достопримечательность, а это грозило наплывом людей, далеких от астрономии.

Так и не решив, где будет располагаться обсерватория Бойдена, Пикеринг вернулся в Кеймбридж. Он подумывал о том, чтобы на следующее лето снова побывать в Скалистых горах или попытать удачи где-то еще.

В октябре, после того как миссис Дрейпер вернулась на восток, закрыла свой загородный дом в Доббс-Ферри на зиму и снова поселилась на Мэдисон-авеню, она отблагодарила Пикеринга за летний поход, подарив ему изукрашенный карманный телескоп, некогда принадлежавший королю Людвигу Баварскому.

Теперь, когда в съемках были задействованы два, а то и три телескопа всю ночь напролет, обсерватория расходовала фотопластинки в ускоренном темпе. В 1886–1887 годах качество фабричных сухих фотопластинок улучшилось, позволив обнаруживать еще более тусклые звезды, и Пикеринг продуктивно использовал каждое новое усовершенствование. Он опробовал продукцию разных компаний и соответственно менял поставщиков; он поощрял производителей и дальше повышать чувствительность пластинок и просил высылать ему новейшие образцы для испытания.

Вместе с количеством снимков рос и объем данных для расчетов. Место Анны Уинлок в кабинете для расчетов заняла в 1886 году ее младшая сестра Луиза, а на следующий год к ней присоединились мисс Энни Мастерс, мисс Дженни Рагг, мисс Нелли Сторин и мисс Луиза Уэллс. Теперь в штате числилось 14 расчетчиц, включая руководившую ими миссис Флеминг. Большинство девушек были моложе ее и, имея примерно такой же социальный статус, относились к ней уважительно. Ситуация изменилась в 1888 году с приходом 22-летней Антонии Мори, которая не только окончила Колледж Вассара с отличием по физике, но и приходилась племянницей Генри Дрейперу.

«У девочки необыкновенные способности к науке, – написала миссис Дрейпер Пикерингу 11 марта 1888 года, – она хочет преподавать химию или физику – и учится, имея в виду эту цель».

В детстве Антонию Мори пускали в химическую лабораторию дяди Генри в его большом доме в Нью-Йорке, где она «ассистировала» ему, подавая нужные для опытов пробирки. Девочке не было еще и десяти лет, когда ее отец, преподобный доктор Миттон Мори, странствующий проповедник епископальной церкви, научил Антонию читать Вергилия на латыни. Ее мать Вирджиния, сестра Генри Дрейпера, была натуралисткой, влюбленной в каждую птичку, цветок, кустик и деревце имения в Гастингсе. Она умерла в 1885 году, когда Антония училась в Колледже Вассара.

Пикерингу было неудобно предлагать девушке с таким резюме, как у мисс Мори, обычное жалованье расчетчицы – 25 центов в час. Он ощутил что-то вроде облегчения, когда она не ответила на его письмо, но миссис Дрейпер ходатайствовала за нее весь апрель и май.

«Девочка очень занята», – объясняла тетка. Хотя преподобный Мори переехал по служебным делам в Уолтем, штат Массачусетс, он не нашел жилья для своей семьи и не записал в школу двоих младших детей, Дрейпера и Карлотту, взвалив эти задачи на Антонию. В середине июня она наконец присоединилась к гарвардской команде.

Пикеринг поручил мисс Мори спектральные измерения самых ярких звезд. Миссис Флеминг работала с фотопластинками, на которых были сотни спектров, а яркие звезды получились передержанными. 11-дюймовый телескоп Дрейпера наводился индивидуально на каждую звезду. Спектры, отснятые таким образом, получались длиной не менее 10 см даже без увеличения. Благословенный рост разрешения давал мисс Мори немало пищи для размышлений, когда она разглядывала пластинки под микроскопом. В той же сине-фиолетовой области спектра Веги, где ее дядя заснял четыре линии в 1879 году и десять в 1882-м, она теперь насчитала свыше сотни.

Помимо измерения расстояний между линиями и перевода их в длины волн, ей нужно было классифицировать каждый спектр по критериям миссис Флеминг. Но в распоряжении мисс Мори оказалось так много подробностей, что ее впечатления не укладывались в эти параметры. Некоторые из увиденных ею линий были не просто толстыми или интенсивными, но также размытыми, волнистыми или имевшими другие отличительные признаки. Подобные тонкости явно заслуживали внимания, так как могли указывать на неизвестные прежде условия в теле звезд.

Во второй исследовательской экспедиции Гарварда на запад, состоявшейся в ноябре 1888 года, Пикеринг не участвовал. Он не мог надолго оставить обсерваторию ради обширных планов экспедиции, предполагавших начать с обследования окрестностей Пасадены, штат Калифорния, а затем двинуться в Анды, на территорию Чили и Перу. Руководить экспедицией он назначил своего брата Уильяма. В Калифорнии, кроме того, команда собиралась побывать в долине реки Сакраменто, чтобы наблюдать и заснять полное солнечное затмение, ожидавшееся 1 января 1889 года.

Обычно Пикеринг не одобрял экспедиций по наблюдению солнечных затмений по практическим причинам. Он считал, что это слишком затратное дело с высоким риском неудачи. Набежавшее облако в момент полной фазы затмения может загубить все (как он убедился самолично, когда ездил в Испанию вместе с предыдущим директором Уинлоком наблюдать затмение 22 декабря 1870 года). Но в данном случае полоса полного затмения фактически пересекала маршрут поисков места для новой Бойденовской обсерватории, и Пикеринг не возражал против того, чтобы немного отклониться.

С погодой в новогодний день затмения наблюдателям повезло. Однако редкое зрелище чрезмерно взбудоражило и астрономов, и толпу зевак. Когда наступила фаза полного затмения, толпа завопила. Шум заглушил голос Уильяма, подавшего команду отсчитывать секунды, и из-за того, что ему пришлось перекрикивать шум, он сделал меньше снимков, чем планировал. Кроме того, он забыл снять колпачок с объектива спектроскопа.

После неудачи в долине Сакраменто Уильям двинулся на юг, к вершине Маунт-Уилсон, где он с несколькими помощниками собирался проверить атмосферные условия, понаблюдав несколько месяцев в специально взятый с собой для этой цели 13-дюймовый телескоп. Вторая половина команды направилась в Южную Америку. По грандиозному плану Пикеринга две высокогорные обсерватории были лучше, чем одна. Калифорнийский наблюдательный пост помог бы улучшить работу, проводившуюся в Кеймбридже, а филиал в Южном полушарии расширил бы гарвардское поле зрения, позволив охватить всю небесную сферу.

Руководство экспедицией в Южную Америку Пикеринг доверил 34-летнему Солону Бейли, который влился в штат лаборатории как неоплачиваемый помощник двумя годами раньше и вскоре доказал, что заслуживает жалованья. Как и у Пикеринга, у Бейли был младший брат с талантом фотографа, и с одобрения Пикеринга Солон назначил Маршалла Бейли своим заместителем. Он собирался встретиться с ним в Панаме после затмения. Предстоящая поездка была рассчитана на целых два года, поэтому Солон взял с собой жену Рут и трехлетнего сына Ирвинга.

Февральское путешествие 1889 года на корабле San Jose Тихоокеанской почтовой пароходной компании подарило Бейли возможность попрактиковаться в испанском с попутчиками, имена которых он записал в дневнике. На палубе он мог смотреть, как Венера опускается за горизонт после заката, «ясно видимая до тех пор, пока не коснется воды». В предрассветном февральском небе он впервые увидел созвездие Южного Креста. Бейли любил звезды с детства, проведенного в Нью-Гэмпшире, где ему довелось видеть великолепный природный фейерверк метеорного потока Леонид в 1866 году. Теперь его ждало целое небо новых созвездий, и эта перспектива заставляла мириться с трудностями, поджидающими впереди.

Основная часть грузов андской экспедиции – от фотопластинок до сборных домиков – ехала с Маршаллом из Нью-Йорка к Панамскому перешейку, затем по суше мимо недавно заброшенной французской стройки канала и кладбищ умерших от лихорадки на другой корабль до порта Кальяо под Лимой.

Экспедиция преодолела около 30 км по Оройской железной дороге на восток от Лимы до Чосики, а оттуда братья Бейли стали подниматься пешком и на мулах на высоты 3000 м и больше. Местные проводники лечили их от приступов высотной болезни эффективным тамошним средством, а попросту – запахом давленого чеснока. Ни один пик не казался Бейли идеальным, но он хотел оценить ситуацию в хорошую погоду во время сухого сезона и выбрал в конце концов безымянную гору, где помех обзору было меньше всего. Она возвышалась всего лишь на 2000 м, и на нее с трудом можно было подняться по тропке-серпантину длиной около 12 км. Вместе с десятком местных жителей братья Бейли три недели расчищали дорогу от гостиницы в Чосике до места назначения, а потом помогали забрасывать 80 тюков с оборудованием к импровизированной обсерватории.

Когда семья Бейли переселилась туда 8 мая вместе с помощником-перуанцем, двумя слугами, котами, собаками, козами и домашней птицей, их единственными соседями были многоножки, блохи, скорпионы и время от времени кондор. Пищу и воду им ежедневно доставлял погонщик мулов.

Бейли определяли блеск южных звезд с помощью того же фотометра, которым Пикеринг пользовался в Кеймбридже, чтобы их наблюдения можно было сопоставить с его данными. По этой же причине они снимали спектры южных звезд для Мемориала Генри Дрейпера через тот же 8-дюймовый телескоп Бейча, который непрерывно эксплуатировался в первые два года проекта. В Гарвард же, взамен старого труженика, миссис Дрейпер прислала другой телескоп с такими же техническими характеристиками.

Солон Бейли держал связь с Пикерингом настолько регулярно, насколько позволяла почта. Когда он выслал в Кеймбридж первые два ящика фотопластинок, то написал, что адрес отправителя еще не имеет названия, но хотел бы дать горе имя Пикеринга.

«Маунт-Пикеринг подождет, – ответил директор 4 августа 1889 года, – пока я не проделаю столь же замечательную работу, какую выполняете вы на перуанской горе». В итоге с одобрения местных властей Бейли окрестили место как Маунт-Гарвард.

В октябре начался сезон дождей, работы на Маунт-Гарвард пришлось свернуть, и Бейли отправил жену с ребенком в Лиму, сам же с братом приступил к поискам более удобных мест для постоянной базы. У них ушло четыре месяца, чтобы отыскать место, соответствующее всем требованиям, на пустынном плато близ города Арекипа. На высоте около 2500 м воздух был прозрачный, сухой и неподвижный, а близлежащий вулкан Мисти практически потух.

Пока Бейли исследовали Перу, Эдвард Пикеринг увлекся необычным спектром звезды Мицар в ручке ковша Большой Медведицы. Впервые звезда привлекла его внимание на снимке, сделанном для Мемориала Генри Дрейпера 29 марта 1887 года, на котором было заметно невиданное прежде удвоение спектральной линии K. (Изначально фраунгоферовы обозначения заканчивались на букве I, но позже исследователи добавили новые.) Вскоре после того, как Пикеринг поделился необычной новостью с миссис Дрейпер, странный эффект исчез так же внезапно, как и возник. На последующих снимках спектра Мицара двойная линия K не обнаруживалась, но Пикеринг продолжал наблюдать, ожидая ее возвращения. И 7 января 1889 года ее увидела мисс Мори. Пикеринг, нечасто пользовавшийся восклицательными знаками, написал миссис Дрейпер: «Теперь можно утверждать почти наверняка, что она то двойная, то одинарная!» Впрочем, он тут же добавлял: «Трудно сказать, что это значит». Он подозревал, что Мицар, известная также как Дзета Большой Медведицы, может оказаться парой звезд с почти одинаковыми спектрами, расположенных слишком близко, чтобы различить их по отдельности даже в мощный телескоп.

Мисс Мори представляла себе двойной Мицар в образе двух осторожных дуэлянтов, которые кружат друг перед другом, соперничая за преимущество. С ее далекого наблюдательного пункта было трудно различить два тела по отдельности – даже невозможно, когда один из них заслонял другой на луче зрения. Но бойцы-близнецы Мицара излучали свет. Их движение относительно друг друга изменяло частоту световых волн: свет приближающейся звезды чуть смещался к синему концу спектра, удаляющейся – к красному. Это смещение увеличивало небольшой зазор между линиями K и создавало эффект удвоения.

Несколько месяцев Пикеринг и мисс Мори отслеживали невнятные изменения линии K Мицара, пока 17 мая 1889 года снова не увидели ее удвоение. На снимках, сделанных за несколько ночей до и через несколько ночей после удвоения, линия выглядела размытой – не то одинарной, не то двойной. Догадка мисс Мори насчет размытых линий оказалась верной.

В ближайшее воскресенье, когда у мисс Мори был выходной, она написала своей тетке – Энн Ладлоу Дрейпер, жене Дэниела, брата Генри. Чуть ли не все, о чем она рассказывала в этом длинном письме, вертелось вокруг темы одинарного и двойного. На прогулке в Бостонском общественном саду она видела «чудесную выставку тюльпанов, с одинарным и двойным венчиком, всех цветов». Она получила двойное членство в Ассоциации выпускниц Колледжа Вассара, сразу в Бостонском и Нью-Йоркском отделениях. «Я им сказала, что теперь у меня будет право голосовать дважды, но они, похоже, не испугались». Но самое интересное она приберегла под конец:

«Скажи дяде Дэну, что на днях профессору Пикерингу удалось сфотографировать двойную линию K Дзеты Большой Медведицы. Другие одинарные линии тоже оказались двойными, это, на мой взгляд, подтверждает его теорию о том, что изменения обусловлены вращением двух близких звезд одного класса друг вокруг друга. Это замечательно. Ее несколько месяцев пытались поймать на удвоении. Профессор Пикеринг полагает, что ее период обращения должен составлять около 50 дней, но пока еще не закончил расчетов. Конечно, рассказывать об этом публике нельзя, пока все не прояснится». Письмо она подписала: «С любовью, Антония».

Пикеринг составил предварительный отчет о результатах, не забыв поблагодарить «мисс Мори, племянницу доктора Дрейпера» за внимательное изучение спектра Мицара. Он послал рукопись миссис Дрейпер, которая привезла ее в Филадельфию на ежегодное заседание Национальной академии наук, где их общий друг Джордж Баркер зачитал полученные материалы на секции 13 ноября 1889 года. Баркер заверил Пикеринга, что новость о линии K «вызвала живой интерес».

Несколько недель спустя, 8 декабря, когда миссис Дрейпер присутствовала в обсерватории, линия K Мицара снова удвоилась точно по расписанию. Через несколько дней мисс Мори обнаружила двойную линию K у другой звезды, Беты Возничего (второй по яркости в этом созвездии). Теперь имелось два примера новооткрытых звездных пар, обнаруженных исключительно по спектральным характеристикам. Не прошло и недели, как миссис Флеминг установила третью потенциальную «спектроскопическую двойную звезду» на нескольких фотопластинках из Перу.

«Если все эти результаты стали следствием вашего недавнего визита к нам, – заискивал Пикеринг перед миссис Дрейпер, – разве это не достаточный довод в пользу того, чтобы вы приходили чаще?»

Миссис Дрейпер отвечала, что хотела бы польстить себе мыслью о том, «будто любопытные результаты, полученные во время того визита, были следствием моего присутствия; друзья часто называют меня "талисманом", но я сомневаюсь в своей способности приносить удачу». Тем не менее она заявила о своем «восхищении» новыми открытиями. Новые примеры помогут убедить некоторых членов Академии из числа присутствовавших на недавнем заседании, которые «считали, что у нас слишком разыгралось воображение». Очередным подтверждением стало независимое открытие еще одной спектрально-двойной звезды, тоже в конце 1889 года, Германом Карлом Фогелем из Потсдамской обсерватории.

Фогель использовал спектроскопию, чтобы ответить на другой вопрос: не «Из чего состоят звезды?» или «Как их классифицировать по группам?», а «С какой скоростью они приближаются к Земле или удаляются от нее на луче зрения?». По степени смещения определенных линий в их спектрах в сторону синей или красной области Фогель рассчитывал их лучевую скорость^[7]. Иные мчались со скоростью под 50 км/с, то есть около 180 000 км/ч.

Продолжая фиксировать спектральные изменения Мицара, мисс Мори заключила, что составляющие его звезды обращаются вокруг общего гравитационного центра с периодом 52 дня. Для Беты Возничего, спектрально-двойной звезды, открытой ею лично, расчеты давали совсем уж короткий период – четыре дня. Изменения спектра Беты Возничего наблюдались на снимках, сделанных в течение всего одной ночи. Она рассчитала орбитальную скорость в обеих двойных системах. Ей казалось, что «километр в минуту» – огромная скорость, но эти звезды мчались со скоростью чуть ли не 200 км/с. Когда-то ее дядя Генри изучал спектры звезд, чтобы разобраться в их химическом составе, а теперь спектры позволяли узнать их скорость.

В 1890 году состоялась публикация главного труда миссис Флеминг – «Каталог звездных спектров Дрейпера» – в 27-м томе «Анналов Гарвардской обсерватории». Пикеринг вознаградил ее, повысив жалованье и воздав должное в предисловии: «Обработка фотопластинок была начата мисс Н. Фаррар, но основная доля работы – измерение и классификация всех спектров, а также подготовка каталога к публикации – была выполнена миссис М. Флеминг». Теперь она подписывалась как «Мина Флеминг». Помимо подвижнического труда по измерению и классификации спектров 10 000 звезд, она также выполнила квалифицированную корректуру 400-страничного каталога. Большинство страниц содержало таблицы размером 20 столбцов на 50 строк, суммарно – около миллиона цифр.

В дрейперовском каталоге звезды были рассортированы по характеру их спектральных линий не просто ради упорядочения, а в надежде открыть новые направления исследования. В частности, эта классификация побудила Пикеринга проанализировать распределение звезд по спектральному классу. Разглядывая светящуюся полосу Млечного Пути, он обнаружил преобладание звезд класса B. Эти звезды концентрировались вдоль Млечного Пути, как будто они были связаны друг с другом или с этой областью космоса. Солнце, звезда класса G, показалось Пикерингу совсем неродственным светилам Млечного Пути.

Тем временем мисс Мори продолжала разрабатывать собственную усовершенствованную систему классификации. Она собиралась увеличить число классов с 15, выделенных миссис Флеминг, до 22 и подразделить каждый на три или четыре подкласса, основанных на дальнейших тонкостях, которые она выявила в спектрах ярких звезд. Из-за зрительного перенапряжения мисс Мори пришлось обратиться к бостонскому окулисту, который выписал ей очки.

«Дорогая тетушка, – написала она своей двоюродной бабке Дороти Кэтрин Дрейпер 18 февраля 1890 года, – ныне я подбиваю результаты своих трудов в последние два года. Мою классификацию открывает короткое введение. Я очень опасалась, что профессор Пикеринг ее не одобрит, но он счел ее удовлетворительной и говорит, что с некоторыми поправками она заслуживает публикации. Конечно, подготовка полного описания потребует времени, и, похоже, перечисление всех подробностей выльется в увесистый том… Я постоянно ношу вашу черную шляпу, а ваш вязаный плед согревает меня ночами».

В своем четвертом годовом отчете о Мемориале Генри Дрейпера, вышедшем в 1890 году вскоре после каталога миссис Флеминг, Пикеринг объявил, что общее число снимков, сделанных через различные телескопы, достигло 7883. Другие обсерватории, отмечал он, «часто совершают ошибку», когда накапливают снимки, но не извлекают из них данные путем измерений и обсуждения. В Гарварде группа расчетчиц изучает снимки вот уже несколько лет, поэтому «во многих отношениях фотографии замещают сами звезды, а открытия проверяются и ошибки исправляются при дневном свете с помощью лупы, а не ночью с помощью телескопа». Здесь, как и в «Анналах», он ссылался на миссис Флеминг и мисс Мори, указывая имена обеих. Не кто иная, как племянница Генри Дрейпера, подчеркивал он, открыла удвоение спектральных линий Беты Возничего.

Следуя своей обычной практике, Пикеринг распространял четвертый годовой отчет о Мемориале Генри Дрейпера везде, где только можно. Он был опубликован, в частности, в Nature и других научных журналах. Наибольший интерес этот отчет вызвал в Англии в семье астронома и военного инженера полковника Джона Гершеля. Полковник приходился внуком Уильяму Гершелю (первооткрывателю планеты Уран) и сыном сэру Джону Гершелю (трижды председателю Королевского астрономического общества), так что он был очень хорошо осведомлен о вехах развития знаний о небесах.

«Только что получил ваш последний отчет о Мем. Г. Д., – написал он Пикерингу 28 мая 1890 года. – Это прямо кекс из одного изюма. Я прошу вас передать мисс Мори мои поздравления в связи с тем, что она оказалась причастной к одному из самых значительных достижений астрофизики за всю ее историю».

Как и знаменитая двоюродная бабка полковника – Каролина Гершель, мисс Мори осмелилась войти в такую сферу, где господствовали мужчины, и оказалась в числе первооткрывателей совершенно новой группы астрономических объектов благодаря новомодному методу спектрофотографии. Будущее этого метода, как и будущее мисс Мори, выглядело многообещающим.

Глава третья
Щедрый дар мисс Брюс

Еще до того, как Солон Бейли выбрал место для филиала Гарвардской обсерватории в Южном полушарии, Эдвард Пикеринг задумал установить там новый мощный телескоп. Этот идеальный инструмент должен был иметь линзу диаметром 24 дюйма (61 см), то есть втрое больше старого доброго 8-дюймового телескопа Бейча, а стало быть, собирать в девять раз больше света. Стоимость его изготовления Пикеринг оценивал в $50 000. В ноябре 1888 года он опубликовал общий призыв к сбору требуемых средств, и, как в сказке, еще одна богатая наследница вызвалась исполнить его желание.

Кэтрин Вольф Брюс жила на Манхэттене не так далеко от Анны Дрейпер, но не была с ней знакома, пока судьба не свела их в Гарвардской обсерватории. Мисс Брюс, художница и покровительница искусств, была более чем на 20 лет старше и не могла похвастаться опытом обращения с телескопами. Несмотря на отсутствие таких знаний по астрономии, как у миссис Дрейпер, она давно испытывала смутный интерес к этой сфере. Теперь, в 73 года, у мисс Брюс появилось искреннее желание поддержать исследования в области астрономии. Как старшая из оставшихся в живых детей Джорджа Брюса, успешного основателя типографии, промышленника и изобретателя, она распоряжалась его состоянием. В 1888 году мисс Брюс пожертвовала $50 000 на постройку общественной библиотеки имени Джорджа Брюса на 42-й улице и на формирование ее книжного фонда. Выделение такой же суммы на научный инструмент не казалось ей чем-то неразумным, в особенности после разговора с Пикерингом, побывавшим у нее в гостях утром 3 июня 1889 года. По его словам, он мечтал о большом фотографическом телескопе, самом мощном из всех, что когда-либо наводили на небо. Если установить телескоп на какой-нибудь высокой горе, где не будет помех для работы, то он обогатит знания человечества о распределении и составе звезд куда сильнее, чем все множество традиционных телескопов, даже более крупных, вместе взятых.

Возможно, то, что Пикеринг именовал 24-дюймовый объектив «портретной линзой», импонировало художественной натуре мисс Брюс. По меньшей мере его энтузиазм был прямой противоположностью настроению прочитанной ею недавно статьи астронома Саймона Ньюкома, директора редакции Американского морского астрономического календаря и профессора Университета Джона Хопкинса. Профессор Ньюком предсказывал, что ближайшее и даже отдаленное будущее не сулит никаких интересных астрономических открытий. Поскольку «кометы все примерно одинаковы», утверждал он, «то работа, которая в действительности занимает внимание астронома, состоит не столько в открытии нового, сколько в уточнении уже известного и полной систематизации наших знаний».

Мисс Брюс смотрела на вещи иначе. Ей нигде не попадался исчерпывающий перечень компонентов, входящих в состав звезд, никто также, по-видимому, не знал, почему звезды светят и, главное, как они образовались. Чем больше она читала, тем больше возникало у нее вопросов. Что заполняет пространство между звездами? Как может профессор Ньюком утверждать, что мы знаем все? Насколько она могла оценить перспективы астрономии, появление фотографии и спектроскопии, наряду с успехами в области химии и электричества, говорило о том, что крупные новые открытия еще впереди. Она надеялась, что профессор Пикеринг докажет ее правоту, и через считаные недели после его визита послала ему необходимую сумму в $50 000.

Рассыпавшись в благодарностях перед мисс Брюс, Пикеринг поспешил заверить свою вторую благодетельницу, что ее проект, Мемориал Генри Дрейпера, чрезвычайно выиграет от приобретения брюсовского телескопа – без дополнительных затрат для фонда Дрейпера.

Любимый 28-дюймовый телескоп миссис Дрейпер, как прежде 11-дюймовый, поставили в отдельном здании с куполом на территории обсерватории. Хотя это был самый мощный из четырех пожертвованных ею телескопов и тот, с которым она меньше всего хотела расставаться, он не оправдал ожиданий. Уиллард Герриш, умелец из обсерватории, совместно с изготовителем телескопов Джорджем Кларком провозился с ним первые месяцы 1889 года, пробуя различные конфигурации и настройки, но сумел получить лишь один качественный спектр тусклой звездочки. Этот неудачный опыт усилил восхищение Пикеринга искусством доктора Дрейпера, но вместе с тем заставил его признать поражение, и он отказался от дальнейших опытов с инструментом. Миссис Дрейпер, разочарованная, но сочувствующая, в то лето поехала вместе с Пикерингами в короткий отпуск в штат Мэн.

Мисс Брюс не собиралась приезжать в Кеймбридж, так как была домоседкой. («Ревматизм и невралгия одолевают меня ужасно», – объясняла она.) Однако она следила за каждым этапом работы над телескопом, ведя непрерывную переписку с Пикерингом, которая началась в середине 1889 года, когда он заказал четыре большие заготовки для линз в парижской фирме Эдуара Мантуа. Разбираться в стеклах мисс Брюс научилась в молодости, во время путешествий по Европе, в ходе которых она собирала предметы искусства и древности. Теперь мисс Брюс занялась астрономическим самообразованием и обнаружила, что линзы для нового телескопа занимают ее не меньше, чем подсвечники и статуэтки.

«Я приобрела "Начала астрономии" [Чарльза] Янга, – писала она Пикерингу. – В газете пишут, что они подходят читателям с самыми скромными познаниями. Что ж, как говорится, "под всяким дном кроется новая бездна", и я опасаюсь в нее провалиться».

«Янг называет обширные пространства меж звезд вакуумом», – продолжала мисс Брюс, отмечая, что автор другой известной ей книги, философ Джон Фиске, «толкует о нем как о светящемся эфире. Я придерживаюсь взгляда Янга». Пикеринг любезно предоставил ей все публикации Гарвардской обсерватории, от выпусков «Анналов» до оттисков своих исследовательских отчетов. «Вашу статью о долгопериодических переменных звездах, – отвечала она в благодарственной записке, – я наконец прочла и восхитилась, но не таблицами, а простым добросердечием, которое заметно в подробных указаниях неумелым любителям, как принести пользу науке».

С 1882 года, когда Пикеринг впервые публично предложил любителям, и в особенности любительницам, наблюдать за переменными звездами, он неоднократно повторял это предложение с приложением соответствующих инструкций, а также вознаграждал добровольцев, опубликовав ряд сводных обзоров их результатов в Proceedings of the American Academy of Arts and Sciences. Он советовал любителям сосредоточиться лишь на переменных звездах с медленным циклом от нескольких дней до недель и оставить случаи более быстрых или хаотичных изменений профессионалам. Но помощь любителей не освобождала Пикеринга от необходимости повторять просьбы о пожертвовании средств в каждом годовом отчете о деятельности обсерватории.

Услышав, что иные миллионеры не спешат доставать свои чековые книжки в ответ на благородный призыв, мисс Брюс напомнила Пикерингу, что в обращении с богатыми джентльменами «требуется определенное тактическое искусство»: «Их следует атаковать не напрямик, в лоб, а с фланга или тыла». Со своей стороны она обещала дальнейшее содействие не только Гарварду, но и астрономам повсюду, если Пикеринг согласится помочь ей выбрать наиболее достойных. Для начала мисс Брюс обещала $6000, и в июле 1890 года он объявил сбор заявок на поддержку. Кроме того, Пикеринг разослал письма конкретным исследователям из обсерваторий всего мира, спрашивая, не могут ли они найти немедленное полезное применение сумме размером $500 – скажем, нанять помощника, починить оборудование или опубликовать архив данных. До октября, когда истекал срок подачи, пришла почти сотня ответов. Пикеринг рассмотрел заявки, и мисс Брюс согласовала его рекомендации к ноябрьскому отбору победителей. Одним из первых пяти ученых в США, получившим поддержку мисс Брюс, стал Саймон Ньюком – автор возмутившей ее статьи. Еще десять стипендий отправились за границу – астрономам, работавшим в Англии, Норвегии, России, Индии и Африке.

«Над нами всеми одно и то же небо», – заявил Пикеринг, отправляя список стипендиатов в Scientific American Supplement. Он, как всегда, надеялся, что сообщение о щедрости одной благотворительницы побудит других последовать ее примеру. Но результаты больше всех мотивировали саму мисс Брюс. Она чувствовала себя обязанной перед астрономами, чьи заявки опоздали к рассмотрению.

«Мой дорогой профессор, – написала она Пикерингу 10 февраля 1891 года, – я очень сожалею, что поток заявок не прекращался до самого 10 января, когда было написано ваше письмо, и мне очевидно, что наряду с добром мы наделали вреда, поскольку эти люди разочарованы, а может, даже убиты горем – пусть в действительности и безосновательно». Мисс Брюс настаивала, чтобы Пикеринг отобрал еще одну группу астрономов, чьи проекты она могла бы поддержать.

Все это время щедрое пожертвование Гарварду от мисс Брюс лежало в банке неиспользованным в ожидании прибытия заготовок для линз из Парижа. Запросы Пикеринга к стекольщику Мантуа оставались без ответа, так же как письма и телеграммы от Кларков. Через полтора года мисс Брюс прокляла «этого несчастного лодыря Мантуа» и пожалела об отсутствии возможности высказать все ему лично в уверенности, что владеет французским «как минимум не хуже него».

Весной 1891 года, почти через два года после того, как Пикеринг заказал линзы, выяснилось, что Мантуа даже не приступил к изготовлению стекол.

«Я буду рада не меньше вас, когда заготовка прибудет и Кларк сочтет ее подходящей, – сочувственно написала мисс Брюс 9 апреля. – Потерпите еще немного – может быть, еще года два или около того, – ведь что такое два года по астрономическим меркам?»

Уильям Пикеринг, назначенный первым директором южного филиала Гарвардской обсерватории, добрался до Арекипы в январе 1891 года. Он рассматривал свое прибытие как основание династии. Его брат уже правил привычным царством северного неба из Кеймбриджа, а здесь, ниже экватора, Уильям займется исследованием не столь известных небес и добудет собственную славу. Правда, на данный момент под его началом находились всего два помощника-астронома, но он предполагал, что необходимость увеличить штат в Перу станет очевидной, как только закончится сезон дождей и начнутся наблюдения.

Прежде всего Уильяму было нужно арендовать или купить землю в краях, разведанных братьями Бейли. Солон и Рут Бейли собирались уехать домой и освобождали свой съемный дом в Арекипе, который могли занять Пикеринги. Уильям приехал со своей женой Анной, двумя малышами, Вилли и Эстер, овдовевшей тещей – Элизой Баттс из Род-Айленда, и няней. Чтобы разместить свою семью должным образом, он использовал $500, отпущенные ему на приобретение земли, в качестве первого взноса за дорогую недвижимость. Там он начал строительство нескольких капитальных помещений для телескопов, а также просторной гасиенды с комнатами для прислуги и конюшней. В феврале, прожив там всего несколько недель, Уильям телеграфировал Эдварду: «Вышли еще четыре тысячи».

В телеграммах и суровых письмах Эдвард настаивал, чтобы Уильям был более экономным. Кроме того, старший брат постоянно напоминал младшему, чтобы тот занимался съемками. Мемориал Генри Дрейпера ожидал новых фотографий спектров южных звезд. Почему Уильям не пользуется телескопом Бейча, уже установленным на месте, пока идет строительство помещений для трех дополнительных телескопов, привезенных им в Перу? (За сопоставимый срок во время первой экспедиции 1889 году Бейли сделал около 400 снимков.) В апреле Уильям наконец послушался, но по-прежнему ничего не присылал в Кеймбридж. В августе Эдвард досадовал: «Я очень рад, что у тебя 500 снимков, но мне крайне жаль, что они не здесь. Очень волнуюсь, как бы из-за какой-нибудь ошибки в инструкциях они не оказались никуда не годными».

Никогда Уильям не был так счастлив, никогда ему не выпадало лучшей видимости – таким термином астрономы характеризуют атмосферные условия. Ему нравился чистый неподвижный воздух в Андах, позволявший с небывалой четкостью различать подробности на поверхностях Луны и планет. Хотя ни одна гарвардская программа исследований, намеченная для Перу, не была сосредоточена на Солнечной системе, планеты поглотили все внимание Уильяма чуть ли не в ущерб фотометрии и спектроскопии. Несмотря на свое прежнее увлечение фотографической техникой, в Арекипе Уильям снова вернулся к визуальным наблюдениям. Часовой механизм 13-дюймового бойденовского телескопа, через который он снимал затмение в Калифорнии, был поврежден при перевозке на юг, и телескоп стал временно непригоден для фотосъемки с длительной выдержкой. Пока не привезли запчасти, Уильям считал себя вправе наслаждаться тем, что можно было увидеть глазом. У телескопа был переставной объектив, благодаря которому он одинаково подходил для глаза и камеры. Даже после починки телескопа, когда он был готов к съемкам спектров самых ярких звезд, Уильям предпочитал смотреть в окуляр и зарисовывать картины Марса.

Пока Уильям манкировал своими обязанностями в Перу, Мантуа в Париже отдавал приоритет другим заказам на линзы и откладывал гарвардский. Мисс Брюс уполномочила Кливза Доджа, старого друга ее семьи, проживавшего во Франции, навестить стекольщика в надежде заставить его приступить к работе над телескопом.

«У нас не вышло, – сообщала мисс Брюс Пикерингу 1 октября 1891 года, – решительно ничего. Примите мои соболезнования. Объявилась очередная причина задержки – наверное, когда придут эти заготовки, вы поседеете, а я… Я упокоюсь на Гринвудском [кладбище]. Но прочтите письмо мистера Доджа».

Вложенное письмо содержало пересказ задушевного получасового разговора, в ходе которого месье Мантуа объяснял мистеру Доджу «тайны кронгласа и флинтгласа, для производства и обработки которых – чем он, надо полагать, и занимается – необходимо быть прямо-таки алхимиком». Это, в общем-то, не было преувеличением. Для телескопных линз требовалось стекло из материалов наивысшего качества, составленное по секретным рецептам и неделями варившееся при температуре свыше 1000º в охраняемых цехах. Термины «кронглас» и «флинтглас» обозначали два основных типа стекла, различавшихся тем, что в последнем было больше свинца. По отдельности из кронгласа и флинтгласа получались линзы, собиравшие свет с разной длиной волны в разных фокальных точках, из-за чего возникало искажение цвета – так называемая хроматическая аберрация. Однако, взятые вместе, кронглас и флинтглас корректировали друг друга. Как продемонстрировал в начале XIX века Йозеф фон Фраунгофер, «дублет» из выпуклой кронгласовой линзы и вогнутой флинтгласовой помогает улучшить фокусировку.

«Беда с изготовлением линз, – продолжал Додж свой отчет для мисс Брюс, – по-видимому, в том, что во время отжига и закалки даже наилучших образцов часто случаются неудачи, которые не способно предсказать никакое человеческое разумение». Мантуа промучился несколько месяцев с 40-дюймовой линзой, заказанной другим университетом, и все еще не может сказать наверняка, когда он выполнит гарвардский заказ, при всем желании. Додж дословно воспроизвел мольбу стекольщика: «Месье Мантуа говорит: "Поймите, я заинтересован в завершении работы не меньше всех, ведь мне не заплатят, пока все не будет закончено, но я не могу послать то, что не отвечает требованиям идеально. Кроме того, я постоянно беспокоюсь по поводу отжига отливок; я провел к своей постели трубы, чтобы среди ночи узнавать, не остыли ли печи; а если хоть один из дежурных уснет, это будет стоить мне бесконечных хлопот и расходов"». Додж покинул фабрику Мантуа с убеждением, что никакая производственная работа «не связана с таким риском неудачи, как изготовление стекол для телескопов».

Составив классификацию 10 000 звезд, Мина Флеминг обратила свои организационные способности на упорядочение все умножавшихся и умножавшихся фотопластинок. Мириады снимков заполонили полки и шкафы как в кабинетах расчетчиц, так и в библиотеке. Она подозревала, что им скоро не хватит места в здании обсерватории. Пока же она делила их по телескопам и по типам – снимки-карты областей небесной сферы, группы спектров, отдельные яркие спектры, снимки траекторий звезд и т. д. – каждый негатив в коричневом бумажном конвертике, на каждом конвертике обозначены номер, дата и другие характеристики, продублированные на каталожных карточках. Она не складывала пластинки стопками, а ставила на ребро для облегчения доступа. Необходимость достать из архива ту или иную фотопластинку возникала ежедневно, по мере того как сотрудники исследовали, измеряли, обсуждали и производили расчеты, получив очередную новую партию снимков. Например, когда миссис Флеминг попадался спектр, казавшийся характерным для переменной звезды, ей уже не нужно было ждать будущих наблюдений, чтобы подтвердить свою гипотезу. Теперь подтверждением ей служили прошлые данные. Достаточно было обратиться к архиву, найти снимки соответствующей области неба, выбрать из пачки нужные фотопластинки и сравнить теперешнее состояние звезды с тем, как она выглядела раньше.

«Итак, у вас под рукой готовый к употреблению, – отмечала миссис Флеминг, излагая свой метод, – материал, которого при визуальном наблюдении пришлось бы дожидаться». Дожидаться долго, возможно до бесконечности. Более того, снимки были лучше всякого отчета о прямом наблюдении, так как «в случае с наблюдателем приходится верить его описанию на слово, тогда как здесь перед вами фотография, на которой каждая звезда говорит сама за себя и которую в любое время, сейчас или потом, через годы, можно сравнивать с любыми другими снимками той же области неба».

В начале 1891 года, после того как она обнаружила новую переменную в созвездии Дельфина и с одобрения директора опубликовала свое открытие в журнале Sidereal Messenger, два опытных наблюдателя из других обсерваторий взялись проверить его. Оба оспаривали ее мнение, утверждая, что звезда не переменная. Но когда эти два астронома встретились для обсуждения своих выводов, они поняли, что наблюдали за разными звездами, причем ни одна из них не была звездой миссис Флеминг. «Подобная ошибка, – чуть не кричала она в ответ, – ни за что не случилась бы при сравнении фотоснимков».

Поиск новых переменных звезд стал коньком миссис Флеминг. Если на момент ее прихода в обсерваторию было известно менее 200 таких непостоянных светил, то за десять лет работы была обнаружена еще сотня, и немалая доля открытий принадлежала ей лично. Первые находки она сделала, определяя звездные величины по размеру пятнышка, в виде которого звезда отображалась на фотопластинке, и затем выделяя пятнышки, менявшие размер на последующих снимках. Благодаря спектрам у нее появился более простой способ. Узнав спектральные особенности нескольких известных переменных, она научилась выявлять аналогичные признаки у других звезд, можно сказать, с первого взгляда. Например, присутствие ряда светлых водородных линий среди черных указывало на переменную звезду на пике блеска.

Выявляя новые переменные, миссис Флеминг не упускала из виду старые. Директор хотел проследить, как спектры переменных звезд меняются во времени и как изменения блеска коррелируют с видом фраунгоферовых линий.

Весной 1891 года миссис Флеминг заметила кое-что необычное у переменной Беты Лиры. Ее непостоянство было известно уже лет сто, но теперь, разглядывая ее спектр при увеличении, миссис Флеминг опознала удвоение линий, говорившее о том, что Бета Лиры принадлежит к новооткрытой группе спектрально-двойных звезд и на самом деле звезд там две.

Мисс Мори тоже питала интерес к Бете Лиры, который можно было назвать даже собственническим, поскольку Лира – северное созвездие, а в ее ведении находилось около 700 самых ярких звезд Северного полушария. Вместе с Пикерингом и миссис Флеминг она просмотрела 29 фотопластинок из Мемориала Дрейпера, содержавших снимки Беты Лиры. Результаты ее анализа предполагали, что эта двойная звезда состоит не из пары близнецов, как Мицар и Бета Возничего, а из двух звезд различных классов, каждая из которых меняет блеск с собственной скоростью и по собственным причинам. Она начала разрабатывать теорию природы их связи.

Пикеринг надеялся опубликовать подготовленную мисс Мори классификацию ярких северных звезд к концу 1891 года в качестве продолжения «Дрейперовского каталога звездных спектров» миссис Флеминг 1890 года. К сожалению, труды мисс Мори все еще были далеки от готовности к публикации. Ее двухуровневая система классификации, опиравшаяся как на расположение, так и на характер спектральных линий, требовала предельной точности. Любые уступки означали бы неспособность справиться со сложностью проблемы. Хотя медленный прогресс беспокоил Пикеринга, он вряд ли мог упрекнуть мисс Мори в лени. Она устроилась на вторую работу учительницей в Гилмановской школе по соседству, не прекращая трудиться в обсерватории с таким усердием, что Пикеринг опасался за ее здоровье. Миссис Дрейпер тоже начинала проявлять нетерпение из-за племянницы. После своего визита в обсерваторию в начале декабря она написала Пикерингу: «Надеюсь, Антония Мори постарается и завершит более надлежащим образом то, что у нее уже имеется».

Пикеринг ежедневно заглядывал в кабинет расчетчиц, чтобы проследить, как у них идут дела. Мисс Мори это страшно нервировало. Она часто возвращалась домой измотанной. Не единожды она жаловалась своей родне, что критика директора пошатнула ее веру в собственные способности. В таких условиях она не могла вести расчеты и в начале 1892 года ушла из обсерватории. Следующие несколько месяцев она вела с Пикерингом переговоры о судьбе своих незавершенных проектов, которые ей не хотелось ни бросать, ни передавать кому-то другому.

«Я давно хотела объяснить вам, – написала она 7 мая, – что я чувствую в связи со сворачиванием моей работы в обсерватории. Я всей душой хотела бы оставить ее в приемлемом состоянии как ради своей чести, так и ради чести моего дяди. Не думаю, что будет справедливо по отношению ко мне передавать работу в чужие руки, пока я не доведу ее до состояния, когда она сможет считаться моей. Я имею в виду не то, что мне нужно непременно завершить все тонкости классификации, а лишь то, что мне нужно полностью изложить все значимые результаты исследования. Я выработала теорию ценой столь многих размышлений и скрупулезных сравнений и полагаю, что заслуживаю надлежащего признания за свою теорию взаимосвязей звездных спектров, а также за свои теории относительно Беты Лиры. Разве не справедливо, чтобы я, когда будут опубликованы результаты, получила признание за все оставленные мною письменные материалы по этим вопросам?»

Пикеринг всегда был готов воздать ей должное. Он только хотел иметь хоть какое-то представление о том, когда ему представится такая возможность.

Уход мисс Мори в начале 1892 года совпал с долгожданным прибытием из Франции стеклянных заготовок для телескопа, оплаченного мисс Брюс, – двух из флинтгласа и двух из кронгласа, каждая 60 см в диаметре, свыше 7,5 см толщиной и весом под 40 кг, в металлической оправе. Из-за безупречной прозрачности стекла казались невидимыми – в этом и заключалась их красота. Пикеринг немедленно передал их Кларкам на обработку и полировку. Он ожидал, что превращение дисков в четырехкомпонентную портретную линзу потребует не менее полугода кропотливой работы на паровом станке Кларков. Сначала стекла должны были пройти грубую обработку, а затем шлифовку все более тонким абразивом до приобретения нужной кривизны.

Пока этот процесс шел своим чередом, Пикеринг проектировал отдельное здание для сборки и испытаний готового инструмента. Телескоп мисс Брюс должен был пройти его собственную строгую проверку до отправки в Арекипу. В Арекипе тоже должны были подготовиться к его получению. Пикеринг 29 мая уведомил Уильяма, не оправдавшего надежд, что срок его назначения директором южной обсерватории истекает в конце года и что сменить его должен Солон Бейли. Если Уильям захочет, он может в будущем вернуться туда в качестве наблюдателя, но руководить больше не будет.

Уильям содрогнулся от такого оскорбления. «Не будет хвастовством сказать, что, по-моему, я добился немалого, – возражал он 27 июня 1892 года, – и, если бы руководители [президент и члены Гарвардской корпорации] видели это, они бы сказали, что я много сделал за их деньги». Особенно задела Уильяма мысль о подчинении Бейли: «Что касается идеи о том, что мы можем вернуться в Перу и жить в лачуге, в то время как Бейли будут занимать директорский дом, то она не обсуждается. Этот дом спроектировал и построил я, и, пока я нахожусь в Перу, я собираюсь в нем жить. Я не стану жить в сарае и не уступлю одному из своих подчиненных построенный мною дом».

Все лето 1892 года Уильям утешался изучением Марса во время противостояния. Как он сообщал в журнале Astronomy and Astro-Physics, наблюдения и зарисовки Красной планеты проводились еженощно с 9 июля до 24 сентября, за исключением лишь одной ночи. Он собрал «значительные сведения» о марсианских полярных шапках, о темных участках «зеленоватого оттенка» и двух обширных темных областях, которые при благоприятных условиях синели, «вероятно наполняясь водой». Их Уильям называл «морями». Он подтвердил существование многочисленных марсианских «каналов», первооткрывателем которых был итальянец Джованни Скиапарелли, и отметил, что многие из них пересекаются, называя пересечения «озерами». Все эти сведения Уильям передал также редакции газеты New York Herald. Публикация их стала сенсацией. Раздраженный Эдвард Пикеринг пенял Уильяму 24 августа, что марсианские водоемы породили «лавину» из 49 газетных вырезок за одно утро. Он уговаривал Уильяма «более строго держаться фактов».

Между тем Эдвард и Лиззи Пикеринги собирались перестраивать «жилое помещение» в восточном крыле обсерватории. Хотя у них не было детей и личных нужд в дополнительной площади, они расширяли апартаменты при обсерватории за свой счет, чтобы принимать там приезжих астрономов. Пикеринга устраивало, чтобы университет и дальше вычитал из его годового жалованья в размере $4000 плату за аренду, но он попросил, чтобы впредь ее направляли исключительно на нужды обсерватории, а не всего Гарварда. Несмотря на частые пожертвования со стороны активных благотворителей и поступление новых значительных даров по завещаниям, директор опасался, что могут пройти годы, прежде чем бюджет оправится от расточительности Уильяма в Перу.

Мисс Брюс, не ведавшая о неблагоразумии Уильяма, следила за его публикациями в астрономической печати. «Две статьи в майском номере AstroPhysics, принадлежащие перу вашего брата, – написала она Пикерингу в августе, – доставили мне великое удовольствие и заставили задуматься о счастье, которое доставляет вам совместная работа». В ее представлениях у Эдварда и Уильяма были такие же близкие отношения, как у нее с ее сестрой Матильдой, которая была на десять лет моложе, жила вместе с ней и помогала ей во всем.

Следующий месяц подарил и Пикерингу, и мисс Брюс истинный повод для общей радости. «Простираю руку, чтобы пожать вашу, – восторженно писала она 9 сентября, узнав, что линзы для большого фотографического телескопа прошли первое испытание. – Возрадуемся».

В октябре, словно для того, чтобы загладить вину, Уильям в Арекипе возобновил фотосъемки для Мемориала Генри Дрейпера. К концу декабря 1892 года он отправил 2000 пластинок в Кеймбридж.

Чуть ли не с самого начала, как только в Гарварде стали накапливаться снимки звезд на стеклянных фотопластинках, директора преследовал страх, что они могут погибнуть при пожаре. Чем больше становилась коллекция, тем тяжелее была мысль о ее потере, если деревянное здание обсерватории загорится. Почти всем знакомым Пикеринга доводилось терять что-то ценное из-за пожара. Так, семья миссис Дрейпер владела театром на Юнион-сквер, сгоревшим дотла в 1888 году, и она все еще горевала о потере. В результате она стала, можно сказать, специалистом по огнеупорной краске, периодически настаивая на покраске обсерватории.

Пикеринг выбрал другое решение. В 1893 году он объявил о завершении двухэтажного «огнестойкого здания» из кирпича для надежного хранения фотопластинок и еще не опубликованных рукописей. Кирпичный корпус, как его вскоре прозвали, стал венцом 15-летних усилий Пикеринга по модернизации обсерватории, от пристройки множества куполов и помещений для телескопов до обращения соседнего дома на Мэдисон-стрит в фотомастерскую с проявочной. Выражаясь словами журналиста Дэниела Бейкера, которому мисс Брюс поручила писать историю обсерватории, вершина холма, на которой некогда высилось одинокое здание, превратилась в «маленький наукоград».

Миссис Флеминг руководила упаковкой 30 000 фотопластинок в 300 ящиков. Рабочие соорудили 2 марта 1893 года систему блоков и канатов между крышей западного крыла обсерватории и окном нового хранилища. Затем восемь тонн фотопластинок быстро отправили по воздуху на новое место – по ящику в минуту. Несмотря на такое рискованное предприятие, ни одна стеклянная пластинка не треснула и не разбилась.

Разумеется, миссис Флеминг и большинство расчетчиц последовали за фотопластинками в новый корпус, чтобы оставаться рядом с ними. Они перешли туда по земле – по деревянным мосткам над грязной канавой. Когда весной вернулась мисс Мори, чтобы присоединиться к ним, Пикеринг потребовал от нее обещания закончить свою классификацию до конца года либо передать работу кому-то другому, и она подписала письменное обязательство.

Теперь в обсерватории трудились 17 женщин. Иными словами, из 40 сотрудников обсерватории почти половину составляли женщины – этот факт миссис Флеминг собиралась особо подчеркнуть в докладе, с которым ее пригласили выступить на грядущем конгрессе по астрономии и астрофизике в Чикаго.

Название конгресса подчеркивало тот факт, что астрономия все больше сосредотачивалась на физической природе звезд благодаря спектроскопии. Иные исследователи, объявившие себя астрофизиками, уже дистанцировались от традиционных наблюдателей, занимавшихся положением звезд или орбитами комет. О новой моде возвестил Джордж Эллери Хейл. У него был недолгий контакт с Гарвардом во время его учебы в Массачусетском технологическом институте, до того как он основал собственную Кенвудскую обсерваторию у себя на родине в Чикаго в 1890 году. Именно Хейл в 1892 году уговорил редактора Sidereal Messenger поменять название издания на Astronomy and Astro-Physics. Он же был организатором конгресса по астрономии и астрофизике, состоявшегося в августе 1893 года. Приурочив конгресс ко Всемирной выставке в Чикаго (она же Всемирная Колумбова выставка), он создал для астрономов со всех концов США и с других континентов дополнительный стимул поучаствовать в нем.

Хейл предложил Пикерингу произнести вступительное слово перед собратьями-учеными, а также прочесть более общую лекцию о материи звезд для посетителей выставки. Кроме того, Хейл попросил сделать для выставки подборку фотографий, демонстрирующих работу в Гарвардской обсерватории и ее здания в Кеймбридже и Арекипе. Пикеринг включил в нее снимки женщин за работой в новом Кирпичном корпусе.

Текст популярной лекции Пикеринг начал готовить заранее. Он начинался словами: «Все, что мы знаем о составе звезд, известно только благодаря изучению их спектров».

Миссис Флеминг тоже готовила доклад по приглашению конгресса по астрономии и астрофизике. Летом предыдущего года в Чикаго две организации, боровшиеся за права женщин, объединились в Национальную американскую суфражистскую ассоциацию. Вскоре после открытия Всемирной выставки в мае 1893 года суфражистки Джулия Уорд Хоу и Сьюзен Энтони выступили с пламенными речами. Хотя миссис Флеминг полностью поддерживала принцип равенства, она не была гражданкой США и феминистская борьба за избирательное право ее не касалась. Выступала она за равные возможности для женщин в астрономии: «Хотя мы не можем полагать, будто женщина во всем равна мужчине, – заявляла миссис Флеминг в своем чикагском докладе, – во многих делах ее терпение, упорство и методичность обеспечивают ей превосходство. Поэтому будем надеяться, что в астрономии, где ныне открывается простор для применения труда и умений женщины, она сможет, как уже бывало в ряде других наук, доказать свое равенство».

Комплекс «Белый город» Колумбовой выставки с его двумя сотнями грандиозных павильонов обещал немало увлекательного Анне Дрейпер, и в июне она посетила его. Там был Женский павильон, спроектированный Софией Хейден, первой из представительниц своего пола получившей диплом архитектора в Массачусетском технологическом институте. Стены его внутри расписали известные художницы, такие как Мэри Кассат. В числе других достопримечательностей, мимо которых невозможно просто пройти, были 20-метровая башня из лампочек в Электрическом павильоне и копия Венеры Милосской в Сельскохозяйственном зале, отлитая из 680 кг шоколада. В Промышленном павильоне миссис Дрейпер посмотрела на гигантскую монтировку с трубой нового телескопа, которому скоро предстояло обрести постоянный приют на берегах озера Дженива в штате Висконсин. Труба была пустой. Ее 40-дюймовый объектив – тот самый монстр, что соперничал с линзой мисс Брюс за внимание Мантуа в парижской мастерской, – все еще лежал в сотнях километров к востоку, на станке фирмы Alvan Clark & Sons.

К концу лета работа над телескопом мисс Брюс вышла на решающий этап. Все были заняты, и кроме Уильяма Пикеринга некому было представлять Гарвардскую обсерваторию на астрономической конференции в Чикаго. Зачитав доклад миссис Флеминг от ее имени на пятничной секции 25 августа, Уильям подкрепил ее слова похвалой эффективности женской работы в Кеймбридже. На следующий день он прочел собственный доклад под названием «Луна – мертвая планета?», в котором отвечал на свой же вопрос решительным «нет».

В начале сентября первая часть гигантской железной конструкции для телескопа мисс Брюс неспешно достигла Саммерхаус-хилл. Для установки двухтонной подставки потребовались шестеро рабочих, четыре лошади и целый день. Эдвард Пикеринг наблюдал за «сложным процессом» сборки еще два месяца, прежде чем смог с полным правом заявить, что затея с огромным телескопом того стоила.

«Мы получили примечательные снимки, – написал он мисс Брюс 19 ноября. – Теперь я могу уверенно доложить о безусловном успехе и поздравить вас с самым лучшим фотографическим телескопом в мире».

Глава четвертая
Новая звезда

Ничто в небесах не поражало астрономов так, как внезапное появление новой звезды там, где прежде ничего не видели. Когда легендарный датчанин Тихо Браге однажды увидел в ночном небе это зрелище, он объявил его «величайшим чудом, когда-либо наблюдавшимся в природе с начала мироздания». В книге «О новой звезде» (De nova stella) Тихо описывает увиденное собственными глазами чудо 1572 года и заявляет, что Аристотель ошибался, считая небеса неизменными. Несомненно, внезапное появление новой звезды и ее исчезновение через год доказывали, что в надлунном мире возможны изменения.

Вскоре после смерти Тихо в 1601 году появилась еще одна новая. Сверкающую новую звезду^[8] в 1604 году наблюдали Галилей в Падуе и Иоганн Кеплер в Праге. Она была столь яркой, что ее было видно при дневном свете больше трех недель. Хотя в последующие века вспышек, видимых невооруженным глазом, не было, ряду астрономов посчастливилось навести телескоп в нужное время на нужное место, и с 1670 по 1892 год были открыты еще семь новых звезд. А потом такую звезду открыла Мина Флеминг. Рассматривая через увеличительное стекло фотопластинку, только что присланную из Перу, она обратила внимание на звезду с необычным спектром, характерным для новых, – десятком выделяющихся водородных линий, причем все были яркими. Это произошло 26 октября 1893 года.

Директор телеграфировал об открытии Солону Бейли, сделавшему этот снимок более трех месяцев назад, 10 июля. Пикеринг надеялся, что новые снимки Бейли покажут, осталось ли что-то от звезды, и если да, то что. Между тем миссис Флеминг просматривала в обратном порядке более ранние фотопластинки, но на предыдущих снимках этой области неба ничего такого не наблюдалось. Звезда, похоже, была совсем тусклой до того, как превратилась в светило седьмой величины.

Новая находилась в созвездии, которое обозначил французский астроном Никола Луи де Лакайль в середине XVIII века во время экспедиции в Южное полушарие. Он же дал ему название. Кто-то видел в созвездиях зверей или богов, Лакайль же разглядел 14 инструментов современной науки: от Микроскопа и Телескопа до Насоса и Наугольника (первоначально – Наугольник и Линейка). Теперь благодаря миссис Флеминг маленькое, невзрачное созвездие Наугольника обрело славу как местонахождение первой новой, открытой благодаря спектрофотографии. Это была всего лишь десятая новая звезда за всю документированную историю наблюдений, и открыла ее она.

Ближайшую предшественницу Новой Наугольника, новую 1891 года, обнаружил путем прямого наблюдения в телескоп любитель из Эдинбурга, который уведомил об этом Королевского астронома Шотландии, послав анонимную открытку. Своевременное информирование позволило обсерваториям Оксфорда и Потсдама сфотографировать новую в первые несколько дней после ее открытия. Пикеринг сравнил снимок спектра той вспышки с Новой Наугольника. Они практически совпадали. Вместе они давали идеальную иллюстрацию к сообщению об открытии «миссис М. Флеминг», которое Пикеринг отправил в начале ноября в журнал Astronomy and Astro-Physics. «Сходство этих двух новых звезд любопытно, – отмечал он, – так как, если оно подтвердится в случае других новых, это укажет на их принадлежность к особому классу со сходным составом или физическим состоянием». Еще важнее было то, что именно сходство помогло миссис Флеминг сделать открытие и давало простор для других находок при просеивании архива спектров, собранных для Мемориала Генри Дрейпера.

Пикеринг рассматривал новые – причем любые – как экстремальную разновидность переменных звезд. В ряду выделенных им пяти типов переменных звезд новые стояли на первом месте. Если астрономы в беспрестанных попытках понять природу звезд классифицировали их по цвету, яркости или спектральным признакам, то более редкие переменные звезды можно было сгруппировать по их поведению. «Новая», или «временная», звезда вспыхивала и гасла всего единожды в жизни. Краткость сияния отличала, таким образом, тип I от «долгопериодических» переменных типа II, демонстрировавших медленные, циклические изменения продолжительностью в один-два года, которые наблюдали рекрутированные Пикерингом добровольцы-любители. Тип III переживал еле заметные изменения, которые было непросто отследить в маленький телескоп; тип IV характеризовался непрерывной изменчивостью с короткими интервалами, а звезды V типа оказались «затменно-двойными», то есть парами звезд, периодически заслонявших друг друга.

Непонятной оставалась лишь причина быстрого нарастания яркости новых. Что-то – возможно, столкновение звезд? – заставляло звезду выделять и воспламенять огромные массы водорода. Спектры двух недавних новых представляли собой идеальные портреты водородного горения. Если бы Пикеринг узнал о вспышке раньше, а не через 15 недель после события, он мог бы проследить, как Новая Наугольника медленно угасает, как светлые линии темнеют и спектр вновь обретает нормальный звездный облик.

Солон Бейли ничуть не жалел, что сам не заметил Новую Наугольника. Его заботой было руководство текущей работой филиала в Арекипе, организация ночных сеансов фотосъемки и своевременной отправки фотопластинок в Гарвард. Хотя он и просматривал каждый снимок, чтобы убедиться в его пригодности, подробное изучение, как всегда, оставалось на долю кеймбриджского штата научных сотрудников и расчетчиц. Он охотно присоединился к хору поздравлений, сыпавшихся на миссис Флеминг.

После возвращения в Арекипу в конце февраля 1893 года Бейли влюбился в большие шаровые скопления звезд, видимые в ясном южном небе. Эти объекты, каждый из которых для невооруженного глаза казался просто расплывчатым пятнышком или мерцающей звездочкой, в бинокль выглядели как шарики туманного света, плотного в середине и постепенно рассеивающегося ближе к границам. При взгляде через 13-дюймовый бойденовский телескоп эти скопления рассыпались роями звездных пчел. Изобилие составляющих заставило Бейли произвести их перепись. Он начал со съемки одного скопления с двухчасовой выдержкой ночью 19 мая 1893 года. На отдельной стеклянной пластинке Бейли прочертил линии, так что получилась решетка из 400 миниатюрных ячеек. Наложив эту решетку на стеклянный негатив и поместив обе пластинки под микроскоп, он сосчитал звезды в каждой ячейке. «Перекрестье окуляра разделяло каждую ячейку еще на четыре подсекции, – сообщал Бейли в июне журналу Astronomy and Astro-Physics, – что помогло предотвратить путаницу в счете».

Тем не менее он попросил Рут Бейли произвести подсчет еще раз для независимого подтверждения результатов. Увидев, что жена насчитала больше объектов, чем он сам, Бейли усреднил свои и ее результаты, и получилось, что в скоплении Омега Центавра не менее 6389 звезд. «Нет сомнений, однако, – прибавлял он, с учетом сложности подсчетов для густонаселенного центра, – что полная численность звезд, составляющих это великолепное скопление, намного выше». Затем он принялся измерять блеск отдельных звезд в скоплении по рядам, последовательно сравнивая каждую звезду с соседними – 8,7; 9,5; 8,8; 8,5; 9, 8,8; 9,2 и т. д.

Бейли был не прочь посвятить всю свою жизнь изучению скоплений, но не в ущерб повседневным обязанностям. Он поддерживал непрерывный поток картографических и спектральных снимков. На вершине Мисти под его руководством и при участии старшего брата Хинмана оборудовали новую, самую высокогорную в мире метеостанцию. Младший брат Бейли, Маршалл, разочарованный тяготами первой экспедиции в Перу, отказался возвращаться на работу в Арекипу и вместо этого поступил в медицинский колледж в Балтиморе.

Шаровые скопления вскоре оказались богатыми угодьями для поисков переменных звезд. Первую переменную в Омеге Центавра обнаружила миссис Флеминг в августе, еще одну через несколько дней нашел Пикеринг. Открытия множились, и в гарвардских рядах нашелся недовольный, который стал оспаривать их достоверность, нападая на методы обсерватории.

Это был Сет Карло Чандлер, горячий поклонник переменных звезд, работавший под началом Пикеринга с 1881 по 1886 год в качестве младшего научного сотрудника и расчетчика орбит комет. После ухода с этой должности он сохранил связь с обсерваторией, помогая с выпуском телеграфных сообщений о кометах и событиях, требующих безотлагательного информирования мирового астрономического сообщества. В 1888 году Чандлер издал каталог переменных звезд с собственным подробным численным анализом их изменчивости. Как и Пикеринг, он ценил и поощрял вклад добровольцев-любителей в изучение переменных, но расходился с директором в вопросе о наилучших методах обнаружения таких звезд. Чандлер предпочитал проверенные временем методы визуального наблюдения. Не доверяя открытиям, сделанным с помощью спектрофотографии, он исключил из своего второго каталога переменных 1893 года практически все последние находки миссис Флеминг. Усугубляя оскорбление, в приложении он охарактеризовал свыше десятка ее открытий как «заявленные, но неподтвержденные». Хуже того, в феврале 1894 года на страницах уважаемого международного журнала Astronomische Nachrichten Чандлер выразил недоверие результатам всего гарвардского исследования по фотометрии, опубликованным в «Анналах» обсерватории. Он насчитал 15 «серьезных ошибок» в отслеживании переменных звезд с помощью меридианного фотометра Пикеринга. В каждом из этих случаев звездная величина, указанная на данный день, противоречила сообщениям других надежных наблюдателей или известным закономерностям изменчивости данной звезды. Это говорило о том, что фотометр навели не на ту звезду. Возможно, сам инструмент был катастрофически ненадежен. Если он всегда наводился неточно, то некорректность идентификации могла быть вопиющей, а вся работа никуда не годилась.

Коллега Чандлера кратко пересказал эти обвинения широкой публике в газете Boston Evening Transcript от 17 марта 1894 года, объявив, что «столь масштабные возражения столь известного авторитета, как доктор Чандлер, требуют объяснения, удовлетворительного для ученых».

О Пикеринге говорили, что он любил дискутировать, но не желал спорить. Вынужденный дать ответ, он написал в редакцию газеты короткое письмо, которое опубликовали 20 марта. Пикеринг назвал нападки «необоснованными», прибавив, что затронутые вопросы носят «научный характер» и потому «не годятся для обсуждения в ежедневной газете». Он обещал полноценный ответ «через приличествующие каналы». Тем временем пресса Нью-Йорка и Бостона продолжала мусолить этот сюжет.

Миссис Дрейпер узнала про бучу непосредственно от Пикеринга, а кроме того, прочла все, что писала об этом газета New York Evening Post. Ей показались смехотворными нападки Чандлера на фотометрические исследования Пикеринга, получившие золотую медаль Королевского астрономического общества, медаль Генри Дрейпера от Национальной академии наук и премию имени Бенджамина Вальца Французской академии наук. По ее мнению, успехи Пикеринга вызвали зависть Чандлера.

В майском выпуске Nachrichten 1894 года был опубликован официальный ответ Пикеринга. Он признавал, что указанные Чандлером 15 переменных звезд действительно описаны в «Анналах» ошибочно, но это отдельные и понятные ошибки. Что же касается претензий более общего характера со стороны Чандлера, то, по его мнению, они были «сродни утверждению, что врач, у которого не выжило 20 % холерных больных, никуда не годится как обычный терапевт».

Газеты, однако, все лето продолжали освещать «войну астрономов». Президент Гарварда Чарльз Элиот стойко защищал обсерваторию. Он предостерегал Пикеринга 31 июля: «Как я уже говорил вам, лучший способ ответа на эту, да и на всякую другую, критику – публикация новых хороших исследований, и я не сомневаюсь, что вы на это настроены. Больше всего я опасаюсь, как бы эта история не нарушила ваш душевный покой и не помешала научной деятельности. Поначалу это отчасти имело место; но я надеюсь, что это временный эффект, который уже ослабевает. Если же нет, умоляю вспомнить, что я говорил вам при нашем последнем разговоре – вам нужен хороший отпуск».

Предписанный Пикерингу отпуск в Уайт-Маунтинс в Нью-Гэмпшире в определенной мере восстановил его душевное равновесие. Осенью он почувствовал себя еще лучше, получив новый фотометрический каталог из Потсдамской обсерватории. Его данные чуть ли не идеально согласовывались со множеством измерений звездных величин, проведенных в Гарварде.

Уильям Пикеринг, неохотно оставив свой дом и полномочия в Арекипе, вернулся из Перу через Чили, где 16 апреля 1893 года наблюдал полное солнечное затмение. Как только он вновь обосновался в Кеймбридже, его снова стали одолевать мысли о Марсе. Благоприятное орбитальное положение, ожидавшееся в октябре 1894 года, давало Уильяму возможность пополнить наблюдения 1892 года, перед которой было невозможно устоять. Тогда ему повезло – он оказался южнее экватора, в идеальном для наблюдения месте. В этот раз самый лучший обзор был на юго-западе Америки. К счастью для Уильяма, он получил помощь в организации поездки в Аризону от Персиваля Лоуэлла. Богатый Лоуэлл не так давно проникся страстью к изучению планет, и ему требовалось руководство профессионала для первого серьезного проекта в этой области. Представитель бостонского истеблишмента и выпускник Гарварда, Лоуэлл знал братьев Пикеринг по Аппалачскому клубу альпинистов.

Эдвард Пикеринг предоставил Уильяму годовой неоплачиваемый отпуск для участия в «Аризонской астрономической экспедиции» Лоуэлла. Кроме того, он сдал Лоуэллу в аренду на год 12-дюймовый кларковский телескоп вместе с монтировкой за $175 (что составляло 5 % от стоимости прибора). Лоуэлл и Уильям успешно договорились с другим изготовителем телескопов, Джоном Браширом из Питтсбурга, об аренде еще одного, более мощного, 18-дюймового рефрактора. Восторженный Уильям написал 14 июля из Флагстаффа Эдварду, что видимость в Аризоне не хуже, чем в Арекипе.

В Арекипе тем временем Бейли пытался оценить риски для обсерватории, возникшие с первыми выстрелами гражданской войны в Перу. Страна все еще восстанавливалась, выплачивала внешний долг и улаживала внутренние неурядицы после нескольких лет участия в войне против Чили на стороне Боливии. Еще в июле 1893 года Бейли полушутя предлагал в случае необходимости «вынуть линзы и сделать из трубы телескопа пушку». Через два месяца, всерьез проведя учет доступных ему средств обороны («два или три револьвера»), он заключил, что самым благоразумным решением в случае вооруженного нападения будет сдаться и «ждать возмещения убытков от правительства». Из предосторожности он запасся продовольствием и навесил на окна и двери толстые деревянные ставни. Они еще не были доделаны, когда в Арекипе начались беспорядки и стрельба, и правительство ввело в город войска. После смерти президента Ремихио Моралеса Бермудеса в Лиме в апреле 1894 года развернувшиеся сражения помешали занять эту должность его заместителю. Бейли отгородил обсерваторию от дороги саманной стеной, а затем добавил еще одну стену с севера, обращенную в сторону деревни, теперь занятой мятежниками. Под контролем повстанцев оказалась и территория вокруг старого пункта наблюдений на Маунт-Гарвард.

На весенних выборах бывший президент Андрес Авелино Касерес снова пришел к власти и вступил в полномочия летом, но политическая ситуация оставалась нестабильной. Обсерватория продолжала работу в меру своих сил. В начале сентября сотрудник Джордж Уотербери пошел, как было заведено – раз в десять дней, проверить результаты метеоизмерений на горе Мисти. Когда он поднялся на вершину, на высоту 5800 м, то обнаружил, что метеостанцию разгромили, а несколько приборов украли.

«Дорогой дядя Дэн, – писала Антония Мори Дэниелу Дрейперу, метеорологу Центрального парка, 2 сентября 1894 года из Норт-Сиднея, городка в Новой Шотландии, – я отлично провела последние три недели и хорошо отдохнула. Впрочем, мне все еще лень строить планы на зиму. Через две недели мне надо быть в Кеймбридже, чтобы закончить кое-какие мелочи. Потом заботу о публикации труда возьмет на себя миссис Флеминг, так что я буду свободна. Подумываю о том, чтобы поехать вместе с Карлоттой [своей сестрой] на учебу в Корнеллский университет, но, возможно, буду учиться одна в Бостоне, где есть замечательные библиотеки».

Она не уложилась в оговоренный срок завершения своей работы в обсерватории (1 декабря 1893 года), но сейчас чувствовала, что скоро ее закончит. К несчастью, справиться с оставшимися «мелочами» оказалось сложно, особенно после возобновления преподавательской деятельности в осеннем семестре. Ее отец, преподобный Миттон Мори (отсутствие у него постоянного почтового адреса, несомненно, усугубляло напряжение дочери), высказал свое беспокойство Пикерингу 12 ноября. «Прошу вас постараться оказать всяческое содействие мисс Мори в завершении ее работы, – писал он. – Для нее чрезвычайно важно уйти. Она стала такой нервной, что часто просыпается еще затемно и не может снова уснуть». На фоне усиления нервозности в период с сентября по ноябрь мисс Мори решила съездить зимой в Европу. «Она отплывает вместе с братом 5 декабря, – напирал преподобный Мори. – Поэтому, как вы видите, необходимо все завершить. Что касается орионовых линий, пожалуйста, возьмите этот труд на себя, чтобы освободить ее. Хотя бы в этом облегчите бремя ее ответственности. Не знаю, могут ли что-то еще сделать другие, но если могут, пожалуйста, поспособствуйте этому».

Под орионовыми линиями, о которых пастор, должно быть, знал со слов дочери, подразумевались особенно выделяющиеся спектральные линии ряда звезд в созвездии Ориона, мифического охотника. Орионовы линии отличались от 20 известных водородных линий, не походили на линии кальция, и их невозможно было спутать с сотнями линий, характерных для спектра Солнца. В общем, оставалось неясным, какое вещество или состояние отражали орионовы линии, но они играли важную роль в первых пяти категориях звездных спектров по классификации мисс Мори.

«Конечно, весьма желательно довести работу до конца, – продолжал преподобный Мори, – но не ценой вреда для здоровья». В постскриптуме он просил Пикеринга дать мисс Мори рекомендательное письмо для европейских астрономов. Пикеринг просьбу выполнил.

«Премного благодарю за рекомендательное письмо, – писал в очередной раз преподобный Мори 1 декабря. – Оно очень кстати… Спасибо также за ваши старания облегчить работу над этими загадочными орионовыми линиями. Я надеюсь, теперь дела находятся в таком состоянии, которое не будет смущать душевный покой Астронома, как мы ее зовем».

Поездка откладывалась, и следующие несколько недель мисс Мори продолжала работать в обсерватории. В какой-то момент ее уязвило сделанное директором замечание, и преподобный Мори счел необходимым напомнить Пикерингу 19 декабря, что его дочь «леди и обладает соответствующими чувствами и правами».

Пытаясь оправдаться за вмешательство отца, 21 декабря мисс Мори сама послала Пикерингу эмоциональную записку: «Дело в том, что мой отец был встревожен, так как я часто приходила домой усталая, взвинченная, порой жаловалась на работу, как это бывает у людей. Я действительно часто говорила, что ваша критика в самом начале пошатнула мою веру в способность к точной работе и вселила в меня неуверенность. Хотя мне уже не раз случалось обижаться на ваши слова, я всегда видела единственную проблему в своей безалаберности от природы, неспособности понять, что вам нужно, а вы, не изучив в подробностях все детали, не понимали, что те законы природы, которые я искала, не так просто вписать в неподатливую систему».

Последнее письмо она набросала в поезде до Нью-Йорка 8 января. «Мне очень жаль, что я не повидалась с вами на прощание, – писала мисс Мори. Последняя неделя выдалась суматошной. Ее пароход отплывал на следующий день. – Тем более мне жаль, так как я хотела сказать вам, что ценю вашу постоянную доброту ко мне и полностью понимаю многое, чего не всегда могла [понять] в прошлые времена. Я бы вела себя иначе, если бы понимала яснее. Мне жаль, что я так затянула работу, но, отчасти в силу своей неопытности, а отчасти в силу того, что факты выявлялись постепенно, я вряд ли могла бы сделать лучше то, что мне удалось сделать за последние полтора года, в более ранние сроки». Она надеялась, что он разберет ее почерк, и обещала переслать миссис Флеминг тот адрес в Европе, по которому она сможет получать почту.

«Я отплываю завтра в 14:00 – по крайней мере, надеюсь на это, хотя не уверена, не снится ли мне это, настолько все перепуталось в сознании. Пусть моя работа в обсерватории закончена, я надеюсь, что все же смогу сохранить ваше дружеское отношение и доверие, которое чрезвычайно ценю».

Астрономы, не очень верившие рассказам Уильяма Пикеринга о Марсе, были шокированы тем, что увидел там Персиваль Лоуэлл: не просто водоемы на поверхности, а развитую сеть оросительных каналов, построенных разумными марсианами. Уильям так далеко не заходил. К ноябрю 1894 года он решился покинуть Лоуэлла и вернуться в лоно Гарварда. Решение оказалось мудрым, так как в ту зиму погода во Флагстаффе не благоприятствовала наблюдениям.

В Перу, где наступило лето, Солон и Рут Бейли потратили несколько пасмурных январских дней 1895 года на приведение в порядок вспомогательной метеостанции в Моллендо. На обратном пути в Арекипу их поезд окружила толпа вооруженных мужчин. «Вагон огласился криками женщин и детей, "Jesus Maria" и "Por Dios", – писал Бейли Пикерингу 14 января. – Я посоветовал миссис Бейли и Ирвингу вести себя спокойно, сказав, что тогда им не причинят вреда. Так и вышло. Революционеры вели себя чрезвычайно сдержанно и не допустили в нашем отношении никакого неприличия. Однако нас отправили обратно в Моллендо, а эти люди последовали за нами в другом захваченном ими поезде. Недалеко от города они оставили нас в запертом вагоне, а сами, выстроившись в шеренгу, вошли и заняли город за несколько минут. В Моллендо, говорят, население составляет около 3000 человек, но солдат там было всего 15, и они сдались после сотни выстрелов».

Семья Бейли вместе со множеством других временно перемещенных пассажиров нашла приют в доме агента пароходной компании. На следующий день, когда повстанцы ушли, а силы президента Касереса опять заняли Моллендо, Бейли снова сели на поезд до Арекипы. Дома они обнаружили, что Хинман Бейли снял линзы с нескольких телескопов, но не для того, чтобы использовать трубы в качестве пушек, как шутил Солон, а чтобы закопать стекла ради сохранности. Фотографический телескоп мисс Брюс с 24-дюймовой линзой все еще проходил испытания в Кеймбридже, но теперь задержка с его доставкой оказалась очень кстати.

Не прошло и двух недель после происшествия в поезде, как Арекипа подверглась массированной атаке. Повстанцы перерезали телеграфную линию, а Бейли снова спрятал недавно выкопанные линзы телескопов. В подробном письме, написанном им во время осады, которая длилась с 27 января по 12 февраля, он фиксировал ежедневные события – грохот винтовочных выстрелов поблизости и облегчение оттого, что бои совпали с пасмурным сезоном, «так как иначе они бы помешали нашей ночной работе».

К марту победившие повстанцы изгнали Касереса и назначили временное правительство. На новых выборах, запланированных на август, ожидалась победа лидера повстанцев – уроженца Арекипы Николаса де Пьеролы. Бейли рассказывали, что то и дело слышали крики «Viva Piérola!» во время своей январской поездки на захваченном поезде. Теперь они пригласили этого ветерана на экскурсию по обсерватории и устроили его свите прием с угощением. «Расходы вышли скромными, – заверял Бейли Пикеринга 15 апреля, – около $20, и так как Пьерола наверняка станет следующим президентом, если с ним ничего не случится, то, по-моему, это было разумным решением».

С возвращением хорошей погоды и возобновлением ночных наблюдений Бейли вернулся к размышлениям о великолепных шаровых скоплениях. В четырех из них находилось такое множество переменных звезд, что он стал называть их «скоплениями переменных». При участии Рут он продолжал подсчитывать их звездное население в поисках дополнительных примеров.

Пикеринг пообещал отправить в Перу более опытных, более надежных сотрудников. Вскоре туда должен был отправиться и телескоп мисс Брюс. Он сделал через него свыше тысячи снимков и устранил разнообразные заморочки, связанные с необычной конструкцией прибора. Например, огромная труба (и вправду орудие тяжелой артиллерии) слегка изгибалась под собственной тяжестью, поэтому при долгой выдержке звезды вытягивались в овалы. Фирма Clarks помогла Пикерингу укрепить ее и вообще подготовить телескоп к отправке по назначению в Арекипу.

Будущее телескопов в Кеймбридже, напротив, было туманным – на обсерваторию наступал разраставшийся город. Пикеринга тревожили муниципальные планы по расширению близлежащей Конкорд-авеню. Он опасался, что дорожное движение вызовет вибрацию Большого рефрактора, установленного на платформе весом в несколько сотен тонн из гранитных блоков, связанных цементом. Свет электрических фонарей уже стал помехой, ухудшив разрешение. Телескоп перестал различать слабые объекты наподобие небольших комет и туманностей. Пикеринг писал в городские службы, предлагая проект колпаков для уличных фонарей, которые не давали бы им подсвечивать атмосферу, но его не слышали. Не имея возможности ни убрать, ни закрыть фонари, он научился извлекать пользу из их нашествия. «Электрические фонари, – говорил Пикеринг Инспекционному комитету покровителей и советников обсерватории, – в одном отношении дают преимущество». Ему и его сотрудникам, работавшим с телескопами, по многу раз за ночь приходилось оценивать и переоценивать ясность неба, чтобы соответственно определять качество снимков за каждый час. Фотометрия требовала еще более пристального внимания к состоянию неба – его нужно было проверять каждые несколько минут при работе с меридианным фотометром, ведь даже малейшее облачко могло сместить показатели блеска на несколько десятых долей величины. Фонари предупреждали наблюдателей о едва заметных облаках. «Эффект словно от Луны, – объяснял Пикеринг, – но, так как фонари находятся под облаками, а не над ними, последние становятся заметными, даже если они слишком рассеянны и не видны при лунном свете».

Рекомендательное письмо, которое Пикеринг дал мисс Мори, обеспечило ей теплый прием в обсерваториях Рима и Потсдама. Пока она путешествовала за границей вместе с братом в 1895 году, шотландский химик Уильям Рамзай опубликовал результаты лабораторных экспериментов с выделяющимся из клевеита газом, которые проливали совершенно новый свет на орионовы линии, замеченные мисс Мори.

Рамзай, работавший в Юниверсити-колледже Лондонского университета, собрал газ, выделявшийся при растворении ураносодержащего минерала клевеита в серной кислоте. Он описал свойства этого газа и подверг образец спектральному анализу. Одна из его спектральных линий соответствовала той же длине волны, что и линия, прежде наблюдавшаяся лишь в спектре Солнца. В 1868 году английский астроном Норман Локьер связал ее с неким солнечным веществом, которое он назвал гелием в честь Гелиоса, древнегреческого бога солнца. Открытие Рамзая доказало, что гелий встречается и на Земле. Позже он продемонстрировал его наличие не только в урановых рудах, но и в атмосфере.

Локьер дал гелию название на основании одной-единственной спектральной линии, но теперь Рамзай выявил полный спектр этого элемента. Его остальные линии совпадали с орионовыми линиями, которые мисс Мори так часто упоминала в рукописи, оставленной ею у Пикеринга при отъезде. Она считала необходимым включить новооткрытый гелий в свою классификацию, уже готовившуюся к печати. Однако сроки внесения существенных правок давно прошли. «Не знаю, – писала она "второпях" в недатированном письме миссис Флеминг, – захочет ли профессор Пикеринг вставить соображение о том, что орионовы линии обусловлены гелием».

Солон Бейли приехал в Кеймбридж за «Брюсом» в одиночку летом 1895 года. Пикеринг хотел, чтобы он остался на несколько месяцев в Гарварде для ознакомления с работой инструмента, прежде чем заниматься его перевозкой в Перу.

Рут Бейли просила мужа передать два подарка своей подруге Лиззи Пикеринг, но толстая шаль из шерсти альпаки и халат заняли так много места в багаже, что ей пришлось отослать их заранее, приложив письмо. «Единственное, о чем я сожалею, – это о том, что халат нуждается в чистке, но, так как здесь никто не оказывает услуги подобного рода, мне пришлось отправить его как есть». Она надеялась, что посылка придет в Кеймбридж до отъезда Пикерингов в Европу. Кроме того, она просила миссис Пикеринг, как женщина женщину, приглядывать за Солоном. «Как бы мне хотелось, чтобы мистер Бейли выехал из Кеймбриджа до декабря, боюсь, что он простудится, – писала она. – Прошу тебя проследить, чтобы он отправился в Арекипу до того, как наступят холода. Мужчины не берегут себя и в большинстве своем нуждаются в присмотре. Им и в голову не приходит, что надо заботиться о своем здоровье. Я в ужасе от его поездки, притом мне кажется, что с его стороны было бы благоразумнее испытать инструмент в действии здесь».

Ее тревоги были типичными для всех жен, но то, как развернулись события в последующие месяцы, придало им характер жутковатого предвидения. В июле, пока ее муж находился в Гарварде, их сын Ирвинг серьезно заболел. Бейли, получив телеграмму, поспешил назад в Арекипу, хотя даже по прямой расстояние до Перу превышало 6000 км, а маршруты доступного в ту пору транспорта еще больше увеличивали эту дистанцию. К счастью, ребенок выздоровел вскоре по возвращении отца.

Итак, 13 февраля 1896 года Бейли стоял на пристани, дожидаясь прибытия «Брюса», который плыл на корабле до Моллендо. В Кеймбридже Уиллард Герриш разобрал инструмент и довез его части до Нью-Йорка, где откладывал погрузку до тех пор, пока прилив не поднял пароход до уровня причала. Потом он уговорил капитана поместить линзы в корабельный сейф на время длительного путешествия вдоль Восточного побережья двух Америк, через Магелланов пролив и по Тихому океану к Перу.

Пикеринг настоял на транспортировке по воде, несмотря на дополнительные расходы, чтобы избежать перевозки по суше через Панамский перешеек. Чем меньше груз будут передавать из одних неумелых рук в другие, тем лучше, рассуждал он. Ни Пикеринг, ни Герриш и вообразить не могли, как будет раскачиваться пароход в гавани Моллендо даже в самую благоприятную погоду и как волны будут швырять катерок, перевозивший части телескопа с корабля на берег. Капитан смеялся, вспоминая, с какой необычной осторожностью грузили их в Нью-Йорке. Бейли так рассказывал в письме Пикерингу об этом: «Жутко смотреть на то, как тяжелые детали гуляют вверх-вниз над головами матросов». Процесс занял целый день, но обошлось без происшествий. Доставленный до Арекипы на поезде, телескоп проделал последний отрезок пути на телеге, запряженной волами, по серпантину до места назначения в горах.

Бейли построил для него здание с деревянным куполом, обтянутым полотном, и платформой из местного камня, посаженного на цемент, в качестве основания. К концу мая его терпение и опыт дали результат – ему удалось получить снимки приемлемого качества. И когда казалось, что испытания инструмента завершены, «Брюс» получил неожиданную встряску и чуть не опрокинулся.

«Вчера у нас было сильнейшее землетрясение, с которым мне когда-либо доводилось сталкиваться, – писал Бейли Пикерингу 15 июня 1896 года. – Оно началось в 10:05. Я впервые в жизни отчетливо видел колебания почвы. Я находился в лаборатории и кинулся в здание, где стоял "Брюс", – оно было неподалеку, – чтобы посмотреть, не случилось ли чего. Все литые детали и проч. ходили ходуном, а трубу бешено трясло». Впрочем, Бейли с радостью сообщал, что все телескопы обсерватории пережили землетрясение и не пострадали.

Глава пятая
Перуанские снимки Бейли

Эдвард Пикеринг стал рассматривать Солона Бейли как своего наиболее вероятного преемника на гарвардском престоле. «Вы лучше всех знакомы с работой обсерватории в целом, – уверял Бейли директор после того, как тот возобновил руководство филиалом в Арекипе, – и, так как вы обладаете необходимыми административными способностями, я хочу назначить вас на более ответственную должность». Пикерингу еще не исполнилось пятидесяти, и у него не было мыслей об отставке, но он подумывал о годовом творческом отпуске или длительном отъезде. Он надеялся, что Бейли после завершения своего пятилетнего контракта в Перу «возьмет на себя еще больше организационной работы» в Кеймбридже и станет выполнять «немалую долю общего руководства обсерваторией». Но эти разговоры о будущем оставались строго приватными и к тому же преждевременными. Пока еще Пикеринг мог полагаться на надежного, дружелюбного профессора Артура Серла, который был на десять лет старше и замещал его в случае необходимости.

Серлу уже приходилось исполнять обязанности директора – он руководил обсерваторией полтора года с момента смерти Джозефа Уинлока в 1875 году, до того как на эту должность заступил Пикеринг. Студентом в Гарварде он изучал античную литературу, затем был овцеводом в Колорадо, учителем английского, клерком в бостонской брокерской конторе, репетитором и расчетчиком в Санитарной комиссии США. Когда его брат-астроном Джордж Мэри Серл в 1869 году покинул Гарвардскую обсерваторию, чтобы принять сан католического священника, освободившееся место у телескопа занял Артур. Он думал, что эта работа будет временной, как все его предыдущие занятия, но прижился. Методичный и внимательный наблюдатель, Серл стал приверженцем фотометрии, особенно ее применения для изучения спутников планет, астероидов и комет. Он также вычислял орбиты этих объектов и фиксировал метеорологические данные обсерватории. В 1887 году Серл получил профессорскую ставку имени Филипса по астрономии и стал преподавать в Обществе высшего образования для женщин, которое в 1894 году было преобразовано в Колледж Рэдклифф.

Хотя Пикеринг считал обсерваторию чисто исследовательской организацией, сам он обладал даром просветителя. Он допускал целеустремленных девушек на свои лекции по физике в Массачусетском технологическом институте и еще в самом начале работы в Гарварде учредил там женские курсы по астрономии. Теперь Пикеринг по праву гордился несколькими выпускницами, занимавшими в своей области «места первостепенной важности». Среди них были Мэри Эмма Берд, директор обсерватории Колледжа Смит, и Сара Фрэнсис Уайтинг, профессор физики и директор обсерватории Колледжа Уэллсли.

Время от времени компетентные специалистки по астрономии из Колледжа Рэдклифф получали неоплачиваемые стажировки в Гарвардской обсерватории. В 1895 году Серл и Пикеринг оказали эту честь Генриетте Суон Ливитт, а чуть позже – Энни Джамп Кэннон. По уровню зрелости эти две дамы отличались от типичных соискательниц. До того как приступить к своим обязанностям в обсерватории, где они и познакомились друг с другом, обе окончили колледж, побывали за границей и имели кое-какой опыт преподавания. По странному стечению обстоятельств мисс Ливитт в это время страдала от постепенной потери слуха, а мисс Кэннон, еще в Уэллсли тяжело переболевшая скарлатиной, уже была глухой.

Пикеринг включил мисс Ливитт в новый проект по фотометрии. Его собственная работа в этой области по-прежнему подразумевала ночные наблюдения блеска звезд с телескопом и фотометром, ей же предстояло оценивать звездные величины по негативам. Он вручил ей фотопластинки, отснятые за несколько лет в Кеймбридже через 8-дюймовый «Бейч» и 11-дюймовый «Дрейпер». В основном на них были самые северные звезды. Долгое время Пикеринг использовал в качестве эталона только Полярную звезду, совмещая ее с другими звездами посредством зеркал и призм. Мисс Ливитт должна была установить новые ориентиры среди звезд, зафиксированных на фотопластинках, а кроме того, сравнить их в динамике с 16 долгопериодическими переменными полярной области. Затем визуальные и фотографические оценки можно было сверить, обсчитать и скорректировать, чтобы добиться нового строгого стандарта единообразия.

Сидя за своей конторкой под лампой, мисс Ливитт выбирала одну переменную в качестве отправной точки, а затем рассматривала звезды по очереди, оценивая величину каждой и указывая ее в цифрах прямо на фотопластинке. В журнале наблюдений обсерватории она всегда писала карандашом, как требовал протокол, а в случае необходимости редактировала запись, зачеркивая ее и вписывая исправленное значение рядом с первоначальным, так как стирать в журнале запрещалось. Но фотопластинки подчинялись иным правилам. Обратная, не покрытая эмульсией сторона стекла представляла собой гладкую поверхность, удобную для письма, где цветная тушь выделялась на фоне черно-белых снимков звездных полей и где ошибки запросто стирались носовым платком. Дойдя до конца одной звездной дорожки, мисс Ливитт бралась за следующую и отмечала новую цепочку звезд. Ручейки ее цветных цифр разбегались от переменных, словно маленькие фейерверки.

Казалось, что каждая из сопоставляемых звезд играет свою особую ноту в световом хоре, а некоторые из переменных охватывали несколько октав. Мисс Ливитт все еще могла мыслить в музыкальных категориях, хотя и теряла способность воспринимать звуки. По воскресеньям она продолжала ходить в церковь и петь гимны, заполнявшие ее детство, которое проходило сначала в Ланкастере, штат Массачусетс (там она родилась 4 июля 1868 года, в День независимости), а затем в Кливленде, куда переехала ее семья, когда отец, преподобный доктор Джордж Розуэлл Ливитт, стал пастором тамошней Церкви плимутской конгрегации. В Огайо она на 17-м году жизни поступила в Оберлинскую консерваторию, но начинавшиеся проблемы со слухом помешали ей учиться. После этого она поступила в Оберлинский колледж, где обучались студенты обоего пола, а затем перевелась в женский колледж в Кеймбридже, где за четыре года продемонстрировала выдающиеся успехи в математике – от алгебры и геометрии до математического анализа.

Пикеринг обнаружил, что по характеру мисс Ливитт очень тихая и замкнутая, необычайно погруженная в свою работу. И все-таки в феврале 1896 года он попросил ее ознакомить новую сотрудницу, мисс Кэннон, с переменными звездами полярной области. Мисс Кэннон тоже должна была заняться их изучением, но не в дневное время по фотоснимкам, а в ночное у телескопа. Она стала первым сотрудником женского пола, которому была доверена эта задача. Мисс Кэннон (ей в то время было 32 года) получила эту привилегию из-за своего образования: в Колледже Уэллсли она изучала физику под руководством Сары Фрэнсис Уайтинг, протеже Пикеринга из Массачусетского технологического института, по программе на основе разработанных им методов. Кроме того, мисс Кэннон прослушала у профессора Уайтинг курс астрономии, научилась обращаться с установленным в Уэллсли 4-дюймовым (10 см) телескопом фирмы Браунинга и внимательно следила за деятельностью Гарвардской обсерватории. Когда мисс Кэннон перешла на третий курс, в небе белокрылой птицей явилась Большая комета 1882 года, и мисс Уайтинг несколько месяцев руководила наблюдениями за ее полетом. С неделю комета сияла так ярко, что ее было видно невооруженным глазом даже при дневном свете, но только в телескоп удалось различить, что после прохождения вблизи Солнца ядро кометы распалось на части.

Мисс Кэннон могла бы попасть в Гарвард еще раньше, если бы не осложнение после скарлатины, из-за которого ей пришлось остаться дома в Дувре, штат Делавэр. После выпуска она занималась фотографией, вела занятия по арифметике и американской истории с маленькими группами школьников и играла на органе в воскресной школе при методистской церкви, по ее собственному выражению, так, что «стропила звенели». Так прошло десять благополучных лет, пока смерть матери не повергла ее в отчаяние. «Я все еще тут, в своей комнатке, в окружении воспоминаний, – писала она в дневнике 4 марта 1894 года, почти через три месяца после похорон Мэри Элизабет Джамп Кэннон. – Матушка все еще стоит у меня перед глазами. Я теперь понимаю, как сходят с ума, и уверена, что сойду, если меня чем-то не отвлечь… Она была моей и навсегда останется, моя д�

Скачать книгу

Переводчик Мария Елифёрова

Научный редактор Анна Пунанова, dr. rer. nat.

Редактор Вячеслав Ионов

Издатель П. Подкосов

Руководитель проекта И. Серёгина

Ассистент редакции М. Короченская

Корректоры М. Миловидова, С. Чупахина

Компьютерная верстка А. Фоминов

Арт-директор Ю. Буга

Адаптация оригинальной обложки Д. Изотов

Иллюстрация на обложке © Harvard University Archives, UAV 630.271 (D3091) (olvwork432332) /Harvard College Observatory (Harvard Women Computers, c. 1925)

This edition published by arrangement with InkWell Management LLC and Synopsis Literary Agency

* * *

Посвящается женщинам, ставшим мне опорой:
Диане Акерман, Джейн Аллен, К. Коул, Мэри Хиакинто, Саре Джеймс, Джоанне Джулиан, Зое Клейн, Селии Майклс, Лоис Моррис, Кьяре Пикок, Саре Пиллоу, Рите Рейзвиг, Лидии Салант, Аманде Собел, Маргарет Томпсон и Венди Цомпарелли, с любовью и благодарностью

Предисловие

Часть первая
Краски звездного света

Я около часа высматривала кометы, а затем стала развлекаться, наблюдая разнообразие красок. Странно, что я так долго не замечала эту красоту небес, оттенков звезд, столь тонкую и разнообразную… Как жаль, что нашим текстильщикам не под силу позаимствовать секрет красок у звезд.
МАРИЯ МИТЧЕЛЛ (1818–1889),ПРОФЕССОР АСТРОНОМИИ, КОЛЛЕДЖ ВАССАРА

Белые лунные кобылицы скачут по небосводу И бьют золотыми копытами в стеклянные небеса…
ЭМИ ЛОУЭЛЛ (1874–1925),ЛАУРЕАТ ПУЛИТЦЕРОВСКОЙ ПРЕМИИ В НОМИНАЦИИ «ПОЭЗИЯ»

Глава первая
Цель миссис Дрейпер

В числе присутствовавших был и сам Томас Эдисон. Он познакомился с Дрейперами несколько лет назад во время экспедиции на Территорию Вайоминг[1], куда они отправились наблюдать солнечное затмение 29 июля 1878 года. Когда средь бела дня наступила тьма, Эдисон и Дрейпер вели свои наблюдения, а миссис Дрейпер в интересах всей экспедиции безропотно отсчитывала секунды (их набежало 165), находясь в палатке, чтобы зрелище не напугало ее и она не сбилась со счета.

Миссис Дрейпер ответила всего через несколько дней, 17 января 1883 года, на карточке с траурной каймой.

«Дорогой проф. Пикеринг!

Родившийся и выросший в Бикон-Хилл[2], Пикеринг не испытывал сложностей в общении с состоятельной бостонской аристократией и академическими кругами Гарвардского университета. За десять лет преподавания физики в недавно созданном Массачусетском технологическом институте он революционизировал подход к учебе, основав лабораторию, где студенты учились самостоятельно мыслить, решая проблемы в ходе придуманных им экспериментов. Одновременно с этим Пикеринг проводил собственные исследования природы света. Кроме того, в 1870 году он сконструировал и продемонстрировал устройство для передачи звука с помощью электричества – устройство, действовавшее на основе того же принципа, который шесть лет спустя усовершенствовал и запатентовал Александер Грейам Белл. Сам Пикеринг даже не задумывался о патентовании какого-либо из своих изобретений в уверенности, что ученые должны свободно обмениваться идеями.

Фотопластинки миссис Дрейпер нужно было рассматривать при дневном свете. Пикеринг был наслышан об этих снимках и даже обсуждал их с доктором на том ноябрьском ужине, но до сих пор не видел. Он привык разглядывать спектры звездного света через телескоп с помощью специальных приспособлений, спектроскопов. Их закупил предыдущий директор Джозеф Уинлок в 1860-е годы, когда спектроскопия вошла в моду. При наблюдении через спектроскоп звезда превращалась в бледную цветную полосу, окраска которой переходила от красного на одном конце к оранжевому, желтому, зеленому, синему и, наконец, к фиолетовому на другом конце. В спектроскоп можно было также различить множество вертикальных черных линий, распределенных вдоль цветной полосы. Астрономы были уверены, что ширина, интенсивность и расположение этих спектральных линий несут важную информацию. Хотя она оставалась нерасшифрованной[4], некоторые исследователи предлагали классифицировать звезды по классам на основании сходства спектральной картины.

Глава вторая
Что увидела мисс Мори

Микроскопические темные линии внутри звездных спектров, на которые теперь было направлено внимание миссис Флеминг, назывались фраунгоферовыми линиями в честь их первооткрывателя Йозефа фон Фраунгофера из Баварии. Сын стекольщика, Фраунгофер поступил подмастерьем на фабрику зеркал и впоследствии стал мастером по изготовлению линз для телескопов. В 1816 году[5], чтобы точно измерять преломляющую способность различных составов стекла и конфигураций линз, он сконструировал устройство, совмещающее призму с небольшим контрольным телескопом. Направляя луч света от призмы сквозь щель, в увеличенное поле зрения телескопа, он видел длинную узкую радугу, испещренную множеством темных линий. Неоднократные перепроверки убедили его, что линии, как и цвета радуги, не были результатом прохождения луча сквозь стекло – они были присущи самому солнечному свету. Прибор Фраунгофера для контроля качества линз стал первым в мире спектроскопом[6].

1 Территория Вайоминг – так называли территорию современного штата Вайоминг до его образования. – Прим. науч. ред.

2 Бикон-Хилл – престижный жилой район Бостона. – Прим. ред.

3 Древняя шкала звездных величин в формализованном виде принята и сейчас. У очень ярких источников – звезд, планет, Солнца – она отрицательная. Логарифмическая основа шкалы связана с человеческим восприятием, способностью отличать яркость на глаз; похожим образом устроена шкала громкости в децибелах. – Прим. науч. ред.

4 К 1880-м годам ученым уже было известно, что атомы разных элементов могут поглощать и излучать свет. Спектр Солнца был получен Волластоном и описан Фраунгофером в начале XIX века; в 1859 году Кирхгоф и Бунзен независимо друг от друга идентифицировали спектральные линии натрия, что открыло путь к определению линий других элементов. К 1882 году о них знали достаточно много и они уже были основой первой спектральной классификации, предложенной Анджело Секки. – Прим. науч. ред.

5 Это произошло в 1814 году. См.: Joseph Fraunhofer (1814–1815), Denkschriften der Königlichen Akademie der Wissenschaften zu München, 5: 193–226. – Прим. науч. ред.

6 По-видимому, первую дифракционную решетку изготовил американский астроном Дэвид Риттенхаус в 1785 году (см. Transactions of the American Philosophical Society, vol. 2, pp. 201–206, 1786). Темные линии в спектре Солнца были открыты Уильямом Волластоном в 1802 году (William Hyde Wollaston (1802) Philosophical Transactions of the Royal Society, 92: 365–380), но именно Фраунгофер заметил, что их положение в спектре не меняется. Всего он нашел 574 линии и присвоил им буквенно-цифровые коды, некоторые из них используются в обозначении спектральных линий до сих пор (например, линии H и К кальция). Также Фраунгофер систематически исследовал спектры различных источников света. – Прим. науч. ред.

Скачать книгу

Стеклянный небосвод: Как женщины Гарвардской обсерватории измерили звезды бесплатное чтение

Дава Собел Стеклянный небосвод: Как женщины Гарвардской обсерватории измерили звезды

* * *

Предисловие

Часть первая Краски звездного света

Глава первая Цель миссис Дрейпер

Глава вторая Что увидела мисс Мори

Глава третья Щедрый дар мисс Брюс

Глава четвертая Новая звезда

Глава пятая Перуанские снимки Бейли

Предисловие

Часть перваяКраски звездного света

Глава перваяЦель миссис Дрейпер

Глава втораяЧто увидела мисс Мори

Дава Собел
Стеклянный небосвод: Как женщины Гарвардской обсерватории измерили звезды

Часть первая
Краски звездного света

Глава первая
Цель миссис Дрейпер

Глава вторая
Что увидела мисс Мори

Глава третья
Щедрый дар мисс Брюс

Глава четвертая
Новая звезда

Глава пятая
Перуанские снимки Бейли

Часть первая
Краски звездного света

Глава первая
Цель миссис Дрейпер

Глава вторая
Что увидела мисс Мори