Едвін Габбл (Хаббл)

Едвін Пауелл Габбл відомий у всьому світі. Людина, завдяки якій уявлення про Всесвіт розширилося до неймовірних меж, володіла багатьма талантами і величезною пристрастю до астрономії.

Едвін Павелл Габбл (часто також Хаббл, англ. Edwin Powell Hubble) – американський астроном і космолог. Довів зоряну природу позагалактичних туманностей (галактик); оцінив відстань до деяких з них, розробив основи їх структурної класифікації, встановив (1929) закономірність розльоту галактик. 

Вчений залишив грандіозну спадщину – еволюціонуючий світ галактик, керований законом його імені. Він зробив такі видатні відкриття в астрономії, що вони дають безперечне право назвати Габбла найбільшим астрономом з часів Миколи Коперника.

Едвін Габбл народився 20 листопада 1889 року в невеликому містечку Маршфілд, в штаті Міссурі, в родині страхового агента Джона Пауела Габбла і його дружини Вірджинії Лі Джеймс. Його предки, вихідці з Англії, з’явилися на американському континенті ще в 17-му столітті. Він був третьою дитиною, а всього в сім’ї було восьмеро дітей. Габбли досить часто змінювали місце проживання: здоров’я батька було не дуже міцним. Дитинство майбутнього астронома пройшло в міцній дружній сім’ї.

Хоча в будинку було багато прислуги, дітей привчали до домашньої роботи. На канікулах їм навіть дозволялося самим заробляти на кишенькові витрати. А коли син косив траву біля будинку і доглядав за традиційною галявиною, яка повинна була мати бездоганний вигляд, то платив за це батько. Але, мабуть, найяскравіше в пам’яті Едвіна закарбувалася робота в партії геодезистів, яка прокладала маршрут залізниці в лісах навколо Великих озер. Про неабияку фізичну силу і витривалість Габбла свідчить епізод, коли на нього напали двоє бандитів. Незважаючи на те, що його поранили ножем в спину, Едвін вийшов з сутички переможцем. 

Сім’я Габблів була релігійною. Її духовне життя було різнобічним. Вечорами часто влаштовувалися домашні концерти – всі в родині добре грали на різних інструментах. 

Едвін багато читав, захоплювався фантастичними романами Жюля Верна. Він рано зацікавився астрономією. Сестра Едвіна Елен Лейн на схилі своїх днів згадувала, що це сталося не без впливу дідуся Вільяма Гендерсона Джеймса, батька матері: “Він побудував телескоп, який настільки зачарував Едвіна, що той попросив, щоб замість святкування свого восьмого дня народження йому дозволили до пізньої години не лягати спати і надивитися на інструмент до повного задоволення. Його бажання було виконане … “.

У 1906 році Едвін закінчив школу. Навчання давалося йому легко, заняттями він себе не обтяжував і серед однолітків особливо нічим не виділявся. Шістнадцятирічним юнаком Габбл вступив до Чиказького університету, який входив тоді в першу десятку кращих навчальних закладів США. Він вивчав астрономію, математику і фізику. В університеті працював астроном Ф.Р. Мультон, автор відомої теорії походження Сонячної системи. Він здійснив великий вплив на подальший вибір Габбла.

Про те, як пройшло студентське життя Едвіна, відомостей збереглося мало. Зазвичай згадують лише, що він захоплювався спортом, грав у баскетбол, займався боксом, і тренери навіть пророкували йому кар’єру професійного боксера.

Після закінчення університету Едвіну Габблу вдалося отримати стипендію Родса і на три роки виїхати до Англії для продовження освіти. Однак замість природних наук йому довелося вивчати в Оксфорді юриспруденцію. Тут, в Коледжі Королеви, в середовищі дітей англійської еліти сформувалися всі риси характеру Габбла – стриманість, почуття власної гідності, проявилися гуманітарні інтереси, любов до книги, розвинувся дар чітко і переконливо викладати свої думки.

Влітку 1913 Едвін повернувся на батьківщину, але юристом не став. Він прагнув до науки і повернувся до Чикаго університету, де працював в Йоркській обсерваторії. Вона була створена завдяки пожертвам чиказького трамвайного магната Чарльза Йеркса, який побажав увічнити своє ім’я. Його життя описане Теодором Драйзером в романі “Фінансист”. Обсерваторія була оснащена кращими на ті часи інструментами. Тут був встановлений 40-дюймовий (100-сантиметровий) телескоп – останній найбільший рефрактор у світі, а також 24-дюймовий (60-сантиметровий) телескоп-рефлектор.

Перша наукова робота Габбла була присвячена власним рухам зірок. Під керівництвом професора Фроста він підготував дисертацію на ступінь доктора філософії на тему: “Фотографічні дослідження слабких туманностей”. Хоча тоді і було вже відкрито близько 20 тис.туманностей, природа їх залишалася невідомою. Хаббл відкрив 512 нових туманностей на великомасштабних фотографіях неба. Його робота полягала у статистичному дослідженні слабких спіральних туманностей в декількох ділянках неба і особливою оригінальністю не вирізнялася. Але вже тоді Габбл поділяв думку про те, що «спіралі – це зоряні системи на відстанях, часто вимірюваних мільйонами світлових років».

В цей час в астрономії мало відбутися велика подія: обсерваторія Маунт-Вілсон, яку очолював чудовий організатор науки американський астроном Джордж Еллері Хейл, готувалася до введення в дію найбільшого телескопа, сто-дюймового рефлектора (250-сантиметрів). Запрошення працювати в обсерваторії серед інших отримав і Габбл. 

Однак навесні 1917 року, коли він закінчував свою дисертацію, США вступили в Першу світову війну (First World War). На подив Хейла, він отримав від Габбла телеграму: “На жаль не можу прийняти Вашу пропозицію. Йду на війну”. Габбл записався добровольцем в армію, отримав військову освіту і був призначений командиром піхотного батальйону дивізії «Чорний яструб». У складі Американського експедиційного корпусу майор Едвін Габбл потрапив в Європу восени 1918 року, незадовго до закінчення війни, і в бойових діях взяти участь не встиг. Влітку 1919 року Хаббл демобілізувався і поспішив до Пасадени, щоб прийняти запрошення Хейла.

Він був зарахований до групи фотографування туманностей, що відповідало його науковим інтересам. Габбл багато спостерігав, але робіт публікував мало.

Він почав вивчати туманності, зосередившись спочатку на об’єктах, видимих ​​в смузі Чумацького Шляху. Це були об’єкти нашої Галактики – дифузні та планетарні туманності. Габбл показав, що джерелом світіння туманностей є зірки. Йому належав і висновок про те, що планетарні туманності світяться за рахунок перевипромінювання ультрафіолетової радіації центральних зірок в оптичний діапазон. Проблема світіння галактичних туманностей в основному була вирішена.

А далі відкривалося безкрає поле вивчення туманностей, видимих ​​поза Чумацьким Шляхом. Перше, що зробив Габбл – це класифікував їх. Всі такі туманності, що представляють собою, як потім з’ясувалося, інші галактики, Едвін Габбл розділив на спіральні, еліптичні й неправильні. На зміну колишнім, часто нечітким і складним класифікаціям прийшла чітка схема. «Я використовував її 30 років, – писав згодом відомий астроном Вальтер Бааде, – і хоча наполегливо шукав об’єкти, які не можна було б дійсно укласти в Габблову систему, їх число виявилося настільки незначним, що я можу перерахувати їх на пальцях».

Класифікація Габбла продовжує слугувати науці, і всі наступні модифікації її суті не торкнулися. У хрестоматії «Книга першоджерел з астрономії та астрофізики, 1900-1975» К. Ланга і О. Гингеріча (США), де відтворено найвидатніші дослідження за три чверті двадцятого століття, поміщені три роботи Едвіна Габбла, і перша з них – робота по класифікації позагалактичних туманностей. Дві інші відносяться до встановлення природи цих туманностей і відкриття закону червоного зсуву.

Класифікація, природно, не вирішувала питання природи туманностей. З часу їх відкриття співіснували або змінювалися найпротилежніші погляди. У туманностях, особливо спіральних, бачили і близькі об’єкти, в яких з дифузної речовини нібито виникають зірки і планети, і далекі зоряні системи – галактики. Вирішальним було б визначення відстаней до них.

Особливий інтерес Хаббл виявив до знаменитої туманності Андромеди (М31). Він отримав ряд її фотографій на 60 і 100-дюймових рефлекторах. На пластинці, знятій 4 жовтня 1923 року на найбільшому рефлекторі, всередині туманності виявлені спалахи двох нових зірок і одна слабка змінна зірка. Цю змінну Габбл знайшов ще на кількох десятках негативів, отриманих починаючи з осені 1909 року. Після подальших спостережень і порівняння їх з більш ранніми стало очевидно, що Габбл відкрив в туманності Андромеди типову цефеїду. Астрономам добре відомо, як по видимому блиску визначити відстань до цефеїди. Але якщо вона входить до складу туманності Андромеди, то стає можливим визначити відстань і до цієї туманності. Хаббл оцінив її віддаленість в 1 млн світлових років (за сучасними даними, близько 2 млн світлових років). Оскільки це відстань набагато перевищує розміри нашої Галактики, остаточно було доведено, що спіральні туманності є самостійними зоряними системами, розташованими на великих відстанях від Галактики і схожими на неї. Концепція острівних всесвітів отримала блискуче підтвердження.

Вперше результати Габбла були повідомлені 1 січня 1925 року на засіданні Американського астрономічного товариства. За це дослідження він отримав премію Асоціації розвитку науки і його ім’я вперше з’явилося в довіднику “Хто є хто в Америці” за 1924-1925 рр. Відомий американський астроном, основоположник фотоелектричної астрофотометрії Джоуел Стеббінс писав, що доповідь Габбла “у сто разів розширила обсяг матеріального світу і з певністю вирішила довгу суперечку про природу спіралей, довівши, що це гігантські сукупності зірок, які можна порівняти за розмірами з нашою власною Галактикою». Тепер Всесвіт постала перед астрономами простором, заповненим зоряними островами – галактиками.

Затримка в повідомленні такого важливого результату більше, ніж на рік, була пов’язана з протиріччям, в яке вступало відкриття Габбла з тоді переконливим, а насправді помилковим висновком астронома Адріана ван Маанена про швидке обертання ряду спіральних галактик. Вже одне встановлення істинної природи туманностей визначило місце Габбла в історії астрономії. Але на його долю випало і ще більш видатне досягнення – відкриття закону червоного зсуву.

У найближчих галактиках Габбл відкрив нові зірки, цефеїди, кульові скупчення, газові туманності, червоні і блакитні надгіганти. Він встановив шкалу позагалактичних відстаней. Габбл розробив методику оцінки відстаней до самих далеких з них за їх яскравістю.
Наукова діяльність Габбла отримала високу оцінку в наукових колах. У 1927 р він був обраний до Національної академії наук США, а Королівське астрономічне товариство Великобританії обрало його своїм дійсним членом.

Габбла цікавило питання про загальну будову нашого світу – Всесвіту. Ще в своїй статті “Позагалактичні туманності” в 1926 р. він розглядав як можливу релятивістську модель (від лат. Relativus – “відносний”) розширення Всесвіту голландського астронома Віллема де Сіттера. Але, не надто довіряючи теоретикам і теорії, Габбл вважав, що тільки спостереження можуть привести до розуміння справжньої природи речей. У моделях Всесвіту швидкість взаємного віддалення галактик повинна бути прямо пропорційна відстані між ними. Він вважав за необхідне за допомогою спостережень переконатися в тому, що у галактик зі зростанням відстаней ростуть і променеві швидкості. Габбл склав список найбільш слабких галактик, які, природно, передбачалися найбільш далекими, і виміряв їх променеві швидкості. Для однієї дуже далекої галактики (NGC 7616) він отримав по зсувах спектральних ліній в червону сторону променеву швидкість 3779 км/с. Це величезне значення сказало Габблу багато про що. 

У березні 1929 р черговому номері “Праць Національної академії наук США” була опублікована стаття Габбла “Зв’язок між відстанню і променевою швидкістю позагалактичних туманностей”. Він накопичив відомості про променеві швидкості і віддаленості 46 туманностей. На основі зіставлення спостережних даних учений прийшов до висновку: “Далекі галактики відходять у вічність зі швидкістю, пропорційною віддаленості від нас. Чим далі галактика, тим більша її швидкість”.

v = Нr

Незабаром ця залежність була названа законом Габбла, а коефіцієнт пропорційності – постійною Габбла і в його честь стала позначатися латинською літерою Н (v  – швидкість, r – відстань). Він оцінив, що галактики, віддалені на 1 млн парсек (3,26 мільйонів світлових років), “тікають” від нас із середньою швидкістю 75 км/с, а ті, що в 100 разів далі, розлітаються в 100 разів швидше.

Відкриття Габбла лягло в основу концепції розширення Всесвіту.

На початку 30-х рр. до Габбла приходить світова слава. В кінці 1930 року його лекцію слухає Альберт Ейнштейн і дає їй високу оцінку: “Нові спостереження Габбла і Хьюмасона щодо червоного зсуву … дають можливість припущення, що загальна структура Всесвіту не стаціонарна”. Навесні 1934 р. Габбл читає в Оксфорді Галлеєвску лекцію і отримує ступінь почесного доктора наук Оксфордського університету. На основі курсу лекцій в Єльському університеті Габбл написав книгу “Світ туманностей”, яка вийшла в 1935 році. Восени 1936 року він читає три лекції в Оксфорді під назвою “Наглядний підхід до космології”. Під тією ж назвою в 1937 році виходить друга його книга. У 1940 році він отримав Золоту медаль Королівського астрономічного товариства.
Незважаючи на високе положення в американській і світовій науці, Габбл не прагнув до заняття будь-яких почесних або адміністративних посад. Відомий астрофізик Алан Сендідж згадував: “Він всю свою роботу робив сам. У нього ніколи не було асистентів аж до самого кінця, коли він переніс хворобу. Він працював дуже багато, і вся його життя було присвячене роботі”.

В особистому житті Габбл не був таким замкнутим, як в роботі. Серед його друзів були і англійський письменник Олдос Хакслі, і великий російський композитор Ігор Стравінський, який емігрував з Росії після більшовицького перевороту, і артисти з Голлівуду, в тому числі Уолт Дісней. Едвін глибоко цікавився філософією та історією науки, збирав рідкісні книги XVI-XVII століть з астрономії, був тісно пов’язаний з відомою Хантінгтонского бібліотекою в Сан-Марино.

Коли почалася Друга світова війна, Габбл очолив Південно-Каліфорнійський об’єднаний комітет боротьби за свободу, а в жовтні 1940 року виступив із закликом про негайну допомогу Великобританії. На закінчення свого призову він сказав: “Ми всі бажаємо миру. Але він повинен бути миром з честю. Мир за всяку ціну – це релігія рабів … Якщо є урок, якому навчила нас історія, так це той, що сильні люди можуть вирішувати свою власну долю “.
І звичайно, Габбл не обмежувався тільки патріотичними промовами. В армію його не взяли, але в Управлінні армійської артилерії його запросили в дослідницький центр на Абердинському полігоні. Центром полігону була балістична лабораторія, яку і очолив Габбл. Робота підрозділу Габбла виявилася, зокрема, пов’язаною і з човниковими операціями американської бомбардувальної авіації в 1944 році.
Американські “літаючі фортеці”, відбомбившись, здійснювали посадки на аеродромах Росії. На зворотному шляху вони бомбили союзників Німеччини – Румунію і Угорщину – радянськими бомбами. Габбл згадував: “Справжнім подвигом було створення таблиць бомбометання для російських бомб, про яких не було відомо жодних аеродинамічних даних, крім якісного опису і форми. Ці таблиці використовувалися на наших бомбардувальниках, коли вони лягали на зворотний курс після приземлення на російській території”.
Ця робота Габбла була високо оцінена урядом США. Він був нагороджений в 1946 році медаллю “За заслуги”. Таку ж нагороду в той рік отримали Енріко Фермі, Оппенгеймер і інші фізики – творці атомної зброї.

У нових умовах Габбл зрозумів, що людська цивілізація не зможе пережити ще одну світову війну. У 1946 році він виступив в Лос-Анджелесі з промовою “Війна, яка не повинна статися”. Габбл, зокрема, сказав: “Навіть якщо це проти наших бажань, щоб вижити, ми змушені співпрацювати один з одним. Війна або самознищення – ці поняття ми повинні вважати синонімами …”. Він вважав, що людство виживе, тільки якщо створить світовий уряд з сильною міжнародною поліцією.

Після війни в обсерваторії, куди повернувся Едвін Габбл, поновилися роботи зі створення двохсотдюймового (508-сантиметрового) телескопа. Габбл очолив комітет із розробки перспективних планів досліджень на новому інструменті, був членом комітету з управління об’єднаних обсерваторій Маунт-Вілсон і Маунт-Паломар. Головне завдання обсерваторії Е. Габбл вбачав у вирішенні космологічної проблеми «Можна з упевненістю передбачити, – переконано говорив він, – що 200-дюймовик відповість нам, чи слід червоне зміщення вважати доказом на користь швидкого розширення Всесвіту або воно пов’язане з якимось новим принципом природи».

Габбл не мав сумнівів, що саме йому і належить головна робота в цьому напрямку на новому інструменті. Однак його колеги вважали, що задумані Габблом підрахунки слабких галактик – мало ефективний засіб вирішення проблеми, загальне значення якої сумніву ніхто не піддавав. Потрібно було зміцнити всю базу, на якій базувалися позагалактичні дослідження перш за все, проводити фотоелектричні вимірювання слабких зірок, як стандартів фотометрії, шукати цефеїди і інші індикатори відстаней в далеких галактиках, вирішувати інші не менш важливі завдання і тільки потім братися за нове визначення

Телескоп Габбл

постійної Габбла.

Едвін Габбл планував підготувати “Атлас галактик”. Але закінчити цю роботу він не встиг. Не вдалося йому провести і широку програму спостережень на новому 200-дюймовому (5-метровому) телескопі-рефлекторі в обсерваторії Маунт-Паломар. Цей телескоп запустили в роботу 26 січня 1949 року. Перший негатив на новому телескопі було отримано Габблом. Але вже в липні 1949 року він зліг з важким інфарктом. Могутній організм вченого, здавалося, впорався з недугою. Він знову приступив до спостережень. Але активність його помітно впала і публікацій за ці роки було мало. Останньою серйозною роботою Едвіна Габбла було виконане разом з молодим вченим Сендіджем дослідження змінних зірок високої світності в туманностях Андромеди і Трикутника. Ці масивні молоді зірки цікаві не тільки з точки зору зоряної еволюції, але і як можливі індикатори відстаней до тих далеких галактик, де цефеїди спостерігати вже не можна, назвали об’єктами Габбла-Сендіджа. Автори надіслали статтю про до друку в

кінці червня 1953 рік, а вийшла вона в листопаді, коли Едвіна Габбла вже не було в живих. Алан Сендідж так згадував про Габбла: “Абсолютна сила духу, моральна стійкість, ніякої безрозсудності, дворянин по зовнішності”.

У травні 1953 року Едвін Хаббл відвідав Англію, де на зборах Королівського астрономічного товариства читав лекцію про закон червоного зміщення, розповідав про перспективи досліджень в космології. Напевно, він відчував себе цілком здоровим.

Едвін Хаббл помер 28 вересня 1953 року в Сан-Марино, штат Каліфорнія абсолютно несподівано від інсульту, коли в обідню пору разом з дружиною він з обсерваторії під’їжджав на машині до свого дому.

На Землі немає пам’ятників Габблу. Нікому не відомо навіть, де він похований – така була воля його дружини. Його ім’ям названо кратер на Місяці і астероїд № 2069. На честь одного з видатних астрономів XX століття Едвіна Габбла в 1990 році був названий найпотужніший телескоп, виведений на космічну орбіту і значно розширивший можливості астрономів.

 

 

Джерела: Український радянський енциклопедичний словник. У 3-х т. Т. 3. — 2-ге вид. — Київ, 1987.

Хаббл (Габбл) Едвін Поуелл // Астрономічний енциклопедичний словник / за заг. ред. І. А. Климишина та А. О. Корсунь. — Львів : Голов. астроном. обсерваторія НАН України : Львів. нац. ун-т ім. Івана Франка, 2003. — С. 506. — ISBN 966-613-263-X.