§ 2. Идеи В. Гершеля об эволюции космической материи и его звездно-космогоническая гипотеза

Наблюдая колоссальное разнообразие вида скоплений звезд и отдельных туманностей, различную степень видимой концентрации звезд в одних и света в других, Гершель уже в самом начале своих исследований строения неба понял, что перед ним не застывшая, мертвая пустыня Космоса, а огромная «Лаборатория Природы», как он назвал открывшийся ему мир звезд и туманностей.

Размышляя над причиной колоссального разнообразия внешнего вида млечных туманностей, он пришел к идее «сада», допустив, что эти объекты мы видим на разных стадиях их жизни, подобно деревьям (сходную идею при объяснении происхождения кольцевых гор Луны, как мы видели, почти тогда же высказал Эпинус). Такой метод изучения состояния космических объектов путем сравнения их внешней формы и эволюционного истолкования ее различий получил название морфологического и прочно вошел в астрономию.

Вместе с тем к 1791 г. Гершель пришел к заключению, что некоторые туманности, по всей вероятности, не могут быть скопищами звезд. Одни (названные им «планетарными») имели круглую форму и почти однородную по всей площади яркость, кроме самого центра, где иногда наблюдалась яркая точка (особенно наглядный пример этого представляла туманность в Лире, в дальнейшем NGC1514). При «звездном» их объяснении приходилось допускать, что либо составляющие их звезды чудовищно слабы и мелки, либо же центральный объект — не звезда, а объект, совершенно немыслимый для XVIII в. по своим фантастическим размерам и светимости. Не имея оснований для последнего допущения, Гершель счел центральную точку за обычную звезду, что привело его к убеждению о незвездной, диффузной природе остальной части туманности. Более того, правильная форма туманности подсказала ему новую мысль: именно центральная звезда могла удерживать эту материю и даже стягивать ее на себя. Так родилась у Гершеля идея, что в подобных объектах налицо процесс продолжающегося и в наше время формирования звезд из диффузного вещества. В серии статей (1791—1811) он развил на этих основаниях широкую звездно-космогоническую гипотезу.

Под влиянием этой идеи Гершель временно отошел от своих первоначальных более правильных заключений о природе и, следовательно, о масштабах туманностей и принял многие млечные туманности с одним или несколькими яркими ядрами соответственно за одиночные протозвезды или группы протозвезд. При всей ошибочности такой интерпретации для большинства маленьких млечных туманностей¹ гипотеза Гершеля сыграла прогрессивную роль в развитии астрономической картины мира. Его главные идеи — о продолжающемся и в наше время постепенном сгущении диффузной материи в отдельные звезды или их группы; эволюционная трактовка форм скоплений (рассеянные — молодые, шаровые — старые), прочно вошли в современную астрономию и космогонию. Одним из первых в XIX в. эту концепцию принял и горячо пропагандировал французский физик и астроном Д.Ф. Араго в своих знаменитых публичных астрономических лекциях, которые он много лет читал в Парижской обсерватории.

В середине XX в. идея продолжающегося звездообразования возродилась в трудах академика В.А. Амбарцумяна, хотя и с противоположным представлением о направлении космогонического процесса — как дезинтеграции некой сверхплотной материи: в звезды.

Впрочем, в широкой концепции Гершеля о развитии космической материи сочетались оба этих процесса. Высказав глубоко верную идею, что развитие звездного скопления должно идти от неправильного к шаровому за счет неупорядоченных взаимных возмущений движений отдельных звезд в нем (здесь можно видеть зародыш звездной динамики), Гершель пришел, по существу, к идее коллапса. В статье 1785 г. он предположил, что в процессе эволюции под действием сил гравитации шаровое скопление постепенно уплотняется; в конце концов звездам приходится двигаться сквозь атмосферы друг друга. В результате их движение тормозится и они все падают к центру скопления, что должно вызвать катастрофический взрыв и рассеяние материи скопления во Вселенной. (Такая идея перекликается с современными представлениями о так называемой «термогравитационной катастрофе» как финале эволюции ядер звездных систем, о природе активности ядер некоторых галактик, объясняемой обычно как явления, сопутствующие гравитационному коллапсу, о процессах в сверхновых и т. д.) Гершель высказал и интересное соображение о малой вероятности существования устойчивых планетных орбит в плотных звездных скоплениях (из-за сильных возмущений) и о целесообразности искать населенную планетную систему лишь вокруг одиночных звезд. Идея эта возродилась во второй половине XX в.

Примечания

1. В последние годы своей жизни Гершель и сам вновь пришел к выводу, что среди них имеются и далекие «млечные пути», т. е. звездные системы.