Стеклянный небосвод: Как женщины Гарвардской обсерватории измерили звезды - Дава Собел

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