Картина небес
правитьНередко видим мы, что в тех странах, которым натура отказала в плодородии, земледелие бывает в самом цветущем состоянии, по причине трудолюбия жителей и художественных пособий; так точно не в прекрасные ночи полуденных климатов астрономы обогатили наиболее звездные свои росписи, но около 52й степени широты, борясь неутомимо со всеми неудобствами пасмурного неба Англии, которое не дозволяет более 90 часов в год делать наблюдения. Там-то, говорим мы, славный, неусыпный Гершель, один распространил науку небесную более всех своих современников, в числе которых многие пользуются в странах, ими обитаемых, почти беспрестанно ясностью неба.
Многие из читателей Вестника, без сомнения, известны о важных трудах и открытиях сего астронома; и мы с истинным удовольствием желаем занять их еще оным. Под скромным заглавием каталога (A catalogue of new nebulae, etc.), сочинение, из которого предлагаем здесь выписку, представляет занимательнейшие умозаключения и самого высокого разряда. Идеи и ум сего ученого мужа, кажется, изощряют по мере усовершения употребляемых их орудий, и он углубляется в страну догадок почти столько же, сколько телескопы его проникают в пространство, и едва ли не с такою же достоверностью.
«Время уже, говорит он в кратком введении, время привесть в методический порядок многочисленные припасы, составляющие физическую часть астрономии. Классификация, которой следовал я в росписях моих, есть почти только простое распоряжение предметов, служащее к большей удобности наблюдателя и, подобно библиотеке, размещенной по форматам книг, а не по содержанию оных. Но здесь, составляя некоторое число отделений из разных частей звездного неба, стану рассматривать свойства небесных тел, открытых по сие время, в намерении разместить их по надлежащему. Теперь исчислю только роды, нами видимые, подробным же описанием каждого отделения не умедлю заняться в другом пространнейшем сочинении».
Исчисление частей, входящих в составление небес.
правитьНаша солнечная система, толь пространная, толь великолепная для глаз, есть ничто иное, как единица сего рода, которую автор первую рассматривает.
Под именем отделенных звезд он разумеет не то, чтоб сии звезды не имели никакой связи с другими звездами или с другими системами, ибо тяготение (gravitation) всегда их соединяет; но когда относительное их расстояние так велико, как то, которое отделяет наше Солнце, Арктуруса, Козу, Лиру, Сирия и проч., тогда можно их почесть столько независимыми друг от друга, что название отделенных им прилично.
Автор основывает сие мнение на одном весьма правдоподобном обстоятельстве, а именно, что поперечник годичного пути земли, наблюдаемый из звезды Сириуса, составлял бы хорду угла, не более как в одну секунду градуса и, полагая, что масса сей звезды равна массе нашего Солнца, вычисляет, что сии две звезды употребили бы 33 миллиона лет на упадение одна на другую, чрез действие тяготения, за вычетом противодействующих притяжений, производимых над ними другими отделенными звездами — действие, которое может держать сии два тела многие миллионы веков в состоянии, весьма подобном совершенной неподвижности. Сие-то состояние равновесия автор называет словом отделенности и приписывает оное в особливости нашему Солнцу.
Сии самые отделенные звезды окружены еще великолепным и бесчисленным сонмом звезд, известных под именем Молочного Пути, который должен составлять знатную сумму противодействующих притяжений, удобных содержать в покое промежуточные звезды. «Ибо, говорит он, хотя возможно со всякой вероятностью сказать, что наше солнце и все видимые нами звезды находятся, так сказать, в плоскости Молочного Пути; однако ж, долговременные и внимательные наблюдения удостоверили меня, что и сам Молочный Путь состоит из звезд, рассеянных совсем в другом порядке, нежели те, которые к нам ближе; но о сем буду я говорить при другом случае».
Каждая из отделенных звезд быть может средоточием весьма обширной планетной системы; солнце наше представляет нам пример такого расположения. Но все ли отделенные звезды или солнцы, имеют, подобно нашему, свои планеты с их спутниками и некоторое число комет? Ничто не препятствует сему верить; хотя и было бы неосновательно приноровлять сию аналогию к другим звездным строениям и ко всем звездам неба; ибо автор уверен, что в сложных звездных системах планет не находится и утверждает, что планеты предоставлены одним только тем звездам или солнцам, которые называет он отделенными, под другим отношением.
Две звезды, которые, видимы будучи с земли, находятся почти на одной линии, могут представлять вид двойной звезды и быть однако ж в неизмеримом одна от другой расстоянии; но автор не то называет двойственною системою. Для сего требуется, чтоб сии две звезды были действительно довольно близки между собою, и в тоже время столько отделены от других звезд, чтоб не были подвержены их притяжению, но были бы соединены одна с другою чрез взаимное свое тяготение.
Здесь автор доказывает с помощью чертежей, что две звезды, по свойству тяготения, могут описывать около общего средоточия круг или эллипсиус, и двигаться в направлениях всегда параллельных и противоположных, хотя бы массы их были бы и не равны, и хотя бы не было никакого плотного тела в общем центре тягости сей системы. Он полагает существенную разность в строении солнечных и звездных систем. В первых находится действительный и весьма сильный центр притяжения, который удерживает вокруг себя всю планетную свиту. Звездные же системы имеют поле обширнейшее; звезды, их составляющие, вращаются вокруг пустого средоточия, которое, однако же, удерживает их столь же сильно, как Солнце свои планеты. В самой даже планетной системе находятся в уменьшенном виде примеры сих обращений вокруг мысленного центра. Так вращаются Земля и Луна, вместе рассматриваемые в пространстве; и самое Солнце обращается вокруг центра тяжести всей своей системы, которой существует хотя в солнечной массе, но не в центре тяжести или фигуры сей массы, если вещество Солнца однородно, или симметрически плотно в слоях своих, рассматриваемых от центра к поверхности.
Можно было бы подумать, что отделенные звезды равной величины и находящиеся в одинаком расстоянии от Солнца могут, в весьма большом отдалении, казаться нам двойными звездами; но автор уничтожает возможность сего, доказывая весьма простым вычислением, что если бы, например, Арктурус и Лира были сии две звезды, то, дабы показались оне столько сближенными, сколько требуется на то, чтоб можно было их назвать двойными звездами, надлежало бы удалить от них нашу Землю, по малой мере в 41253 краты более, нежели сколько она сама отстоит от звезды Сириуса. Но проницающая сила 7-футовых телескопов, с помощью которых Гершель обозрел двойные звезды, не дозволила бы усмотреть их в таком расстоянии, поелику в 40-футовый телескоп можно видеть звезды только 1342й величины; следовательно, Арктурус и Лира были бы уже невидимы в 7-футовый телескоп, когда бы угловое их расстояние было еще в 24¼ мин., и совершенно бы исчезли в 40-футовый телескоп, когда бы сие видимое расстояние доведено было до 2½ минут; но как двойные звезды суть предметы немерцающие, но чрезвычайно яркие и светлые, то сие обстоятельство еще сильнее подтверждает довод автора.
Бывают, однако же, говорит он, такие особливые положения, в которых отделенные и почти на одной черте находящиеся звезды могут показаться двойными. В таком случае надлежит справляться с вычислением вероятности, дабы узнать, до какой степени может быть правдоподобно то, чтоб в числе 700 двойных звезд, означенных им в двух каталогах и в числе многих других, которые наблюдал он после, находились звезды сего рода. Такое изыскивание может, в особливости, иметь место в сложнейших звездных системах.
Мы не войдем в подробности вычисления, делаемого им в рассуждении звезды Водолея, которая есть двойная 4й величины, состоящая из двух равных, по видимому, звезд и отстоящих одна от другой на 5″. Очевидно, что в сем случае, отдаленнейшая из двух должна быть тем более, чем она далее; но можно держать 75½ миллионов против одного, что сия двойная звезда не есть следствие двух звезд, на одной черте стоящих. Вообще случайность сия не может изъяснить многочисленности двойных звезд, и надлежит прибегнуть к какому-нибудь великому закону натуры; закон сей есть тяготение, которое весьма удовлетворительно объясняет сей феномен.
Автор извещает, что скоро издаст он собрание наблюдений, учиненных им о двойных звездах, где увидят, что многие из них переменили свое относительное положение, подаваясь вперед, что доказывает периодическое обращение одной вокруг другой, и что движение некоторых из них есть прямое, а других отступательное. Основываясь на сих наблюдениях, можно бы уже было узнать их периодические времена, для довольно верного вычисления параллаксиса и взаимного расстояния звезд, составляющих сии системы, измерив их орбиты, или путевращения, которые суть хорды удобовидимых углов.
Автор не думает, чтоб наше Солнце входило в двойственное соединение с какою-нибудь звездою, ибо мы непосредственно могли бы сие приметить; но от сего не прибывает оно в покое, хотя его движения происходят более от притягательных влияний ближайших систем, находящихся в движении, нежели от какого-нибудь периодического обращения вокруг отдаленного и мысленного средоточия.
Столь же удобно вообразить, что три звезды соединены в систему взаимного притяжения, как сей час полагали мы о двух; и во всех случаях, где полагается, что звезды обращаются около пустого средоточия в равные периодические времена, можно доказать, говорит автор, что притягательная мысленная сила, действуя в прямом содержании расстояния, кажется, существует в сем средоточии; ибо как по законам центральных сил, квадраты периодических времен в разных кругах суть как радиусы, разделенные на притягательные центральные силы, то из сего следует, что когда сии периодические времена равны, тогда силы содержатся как радиусы. Из сего можно еще заключить, присовокупляет автор, что в данной системе, где притягательные силы всех тел, действующие над одним из оных, могут быть доказаны существующими в прямом содержании расстояния сего тела от центра, то и система может вращаться без всякого помешательства и пребывать в связности своей, хотя бы не было в ее средоточии никакой истинной массы.
Автор рассматривает случаи, прежде двух, потом трех тел, совершающих круговое движение около мысленного центра притяжения; наконец, рассуждает о сих движениях в эллипсиусе, и замечает в сем последнем случае, что центр тяжести системы должен быть в фокусе, общем трем равным эллипсиусам, и что совершенное притяжение к сему фокусу будет изменяться в обратном содержании квадрата расстояний одной из сих звезд от центра, между тем, как относительные притяжения останутся в прямом содержании общих расстояний от того же центра.
Он показывает случай, в котором сии притяжения могут произвесть в системе трех тел странное прямолинейное движение, а именно: если бы две большие равной величины звезды имели касательное (tangentiel) движение в противоположные направления и, стремясь тягостью своею к общему центру, описывали бы круг между тем, как бы третья малая звезда находилась на окончании перпендикуляра, восставленного на плоскости общего путевращения и на центре оного. Малая звезда упала бы тогда в сей пустой центр, по прямолинейному движению и с возрастающей скоростью; она на такое же бы расстояние прошла вниз, на какое опустилась сверху; потом возвратилась бы опять чрез центр до самой точки, от которой начался ход ее или падение; таким образом продолжала бы она беспрестанно качаться, подобно часовому маятнику.
Независимо от сего простейшего случая, такое же качание может случиться с двумя главными звездами, которые описывали бы равные эллипсиусы около пустого центра в большем или меньшем расстоянии сего центра от фокуса эллипсиуса, ими описываемого. Качающаяся звезда имела бы тогда нарушительное влияние не только на плоскость, но даже и на самую фигуру обеих путевращений, которые тогда превратились бы из эллипсиусов в криволинейные неправильные овалы. Пространство качаний малой звезды было бы столько же подвержено изменениям в некоторых пределах; но система, рассматриваемая в ее целостности, была бы не менее от того постоянна.
Надлежит заметить, что качательное движение малой звезды имело бы великую разность с путевращением кометы, хотя бы сие последнее было сдавлено так, чтоб представляло почти неприметный эллипсиус; ибо звезда протекала бы поперечник шара или сферы, в которой можно ее почитать как бы вписанною, полагая, что притягательная мысленная сила находится в центре; путь же кометы описывал бы тогда только радиус сей самой сферы, потому что комета требует плотного и действительного центра притяжения.
Все сии рассуждения автор изъясняет многими чертежами, гораздо удовлетворительнее, нежели можно сделать то в простой выписке.
Если допустить возможность смешения, от которого происходят тройные звезды, то ничто не препятствует полагать и сложнейшие. Здесь автор показывает в чертежах, которые можно почти назвать хореографическими, ход, или, как он называет, пляску четырех звезд, из которых одни описывают пути круговые, а другие эллиптические вокруг общих и пустых фокусов. Все условия сих обращений суть просты и возможны, по данному закону тяготения и касательной силы. Три звезды могут также вращаться в одной плоскости, между тем как четвертая станет качаться в плоскости перпендикулярной. Можно вообразить гораздо сложнейшие смешения, допустив простые и правильные нарушения; ибо тогда все удобоизменяющиеся орбиты и принимающие двойное искривление могут иметь постоянное существование.
"Может быть, говорит автор, некоторые люди, не наблюдавшие никогда подробно распоряжения бесчисленных звезд неба, почтут все сие пустословием; таким ответствую, что предположенные мной смешения не суть плоды воображения моего, но подлинно существуют, и я могу показать тысячи оных. Не проходит ни одной ясной ночи, в которую бы, рассматривая небеса в телескопы мои, не встречал я многочисленных скопищ двойных, тройных, четверных, пятерных и сложнейших звезд, по видимому отделенных и, вероятно, составляющих столько же особливых звездных систем. Не утверждаю, чтоб я действительно угадал способ их соединения; я только желал показать возможность оного. Ученые, которые могут иметь более свободного времени, нежели практический астроном, объяснят, может быть, лучше мысль мою, если вникнут прилежнее в рассматривание возможных смешений центральных сил.