Обращенные к звездам. Прошлое, настоящее и будущее астрономии

В начале второго курса я записалась на занятия наблюдательной астрономии, которые вел Джим Эллиот. В то время его все называли просто Джимом – с его подачи я тоже, хотя и с трудом, перестала называть его доктором Эллиотом, – так что я далеко не сразу осознала истинную ценность этого опыта. Джим был первопроходцем, пионером в наблюдательной астрономии и легендой в своей области. В его лекциях астрономия представала серией захватывающих приключений в духе вестернов. Он открыл кольца Урана и атмосферу Плутона с помощью Воздушной обсерватории Койпера, телескопа, установленного в открытой двери на реактивном самолете, и преподавал наблюдательную астрономию – тот самый курс, на который мы пришли, – чуть ли не всем знаменитым астрономам нашего времени. Слава о его успехах как-то не увязывалась у нас с умным, но скромным и дружелюбным профессором в возрасте чуть за шестьдесят, который методично обучал нас основам наблюдений и работы на телескопе. Но его истории о наблюдениях стали для меня откровением. Я-то полагала, что астрономы тихонько сидят себе у телескопов или корпят за компьютерами. Меня вдохновило неожиданное открытие, что у ученых тоже бывают приключения.

Часть практических занятий Джим проводил по вечерам в обсерватории в Уэстфорде, штат Массачусетс, и в небольшой Астрофизической обсерватории Джорджа Р. Уоллеса. Надо сказать, что обсерватория Уоллеса, расположенная менее чем в часе езды от Бостона, не могла похвастаться темным небом – оно было не темнее, чем во дворе дома в моем детстве, но это была самая настоящая обсерватория с двумя довольно большими телескопами – один с 24-дюймовым, другой с 16-дюймовым зеркалом, каждый в собственном куполе, – а в отдельном помещении были еще четыре телескопа с 14-дюймовыми зеркалами, оснащенные цифровыми детекторами. Эти телескопы мы использовали в качестве учебных для групповых проектов наблюдения.

Занятие проходило примерно так же, как профессиональные наблюдения: несколько недель предварительной подготовки и затем несколько часов у телескопа, чтобы получить данные, которые обрабатываются в течение еще нескольких недель. Нам, студентам, за несколько вечерних визитов в обсерваторию нужно было собрать информацию для проектов на целый семестр. Профессиональных астрономов несколько ночей у телескопа обеспечивали данными на несколько месяцев работы вперед и на одну-две статьи. Мы уже знали, что, вопреки распространенному мнению, астрономы проводят у телескопов не так уж много времени, зато подолгу исследуют данные, собранные во время этих кратких периодов наблюдений.

Это соотношение показалось мне вполне приемлемым. Записываясь на курс Джима, я даже не была уверена, что хочу стать астрономом, ориентированным на наблюдения. Я не из тех детей, что любят разбирать радиоприемники; меня гораздо больше интересовало, на что направлены телескопы, чем то, как с ними управляться. Я всегда полагала, что буду заниматься чисто теоретической стороной астрономии (что в моем представлении означало размышлять о тайнах черных дыр, задумчиво откинувшись где-нибудь на спинку офисного кресла). Мне казалось, что стремиться понять фундаментальную физику звезд – куда более достойное и благородное дело, чем возиться с огромными грохочущими машинами, как какой-нибудь инженер (здесь можно вставить высокомерное фырканье девятнадцатилетней девушки, которая думает, что знает все).

Мне потребовалась всего одна ночь наблюдений, чтобы прикипеть к этому занятию. Мне это понравилось. Я полюбила собираться и выходить в холодные ясные осенние ночи, пытаться замерзшими пальцами одновременно справляться с журналом, старым компьютером и фонариком, взбираться по лестнице и бороться с одним из этих 14-дюймовых телескопов, чтобы направить его точно на выбранную мной звезду. Я любила замечательное ощущение, которое появляется, когда все работает как надо и можно бегом спуститься по лестнице, чтобы в тусклом красном свете всматриваться в новые данные и собственные наспех нацарапанные заметки. (Во многих обсерваториях ночью используется темно-красное освещение, чтобы поберечь зрение наблюдателей, когда оно адаптировалось к темноте.)

Я живо помню, как стояла на ноябрьском полуночном холоде, безнаказанно, благодаря преимуществам юношеского метаболизма, уминая одну за другой шоколадные конфеты с арахисовым маслом, и одновременно смотрела в видоискатель телескопа в тот самый момент, когда метеорит чиркнул сверху вниз через его поле обзора. Телескоп был направлен на крошечный участок неба, и вероятность того, что метеорит пройдет через этот крошечный сектор обзора в тот момент, когда я прижала глаз к окуляру, была крайне мала. Я не помню, чтобы что-то крикнула, или сказала, или даже пошевелилась. Я просто стояла там, застыв на лестнице, и смотрела в телескоп, осознавая, что я только что видела.

«Да, – подумала я. – Вот это настоящее дело».

Незадолго до захода солнца мы с Филом поужинали в столовой вместе с другими астрономами и операторами, которым предстояло вести наблюдения на горе в ту ночь. Но сначала мы забрали готовую еду для ночного перекуса, заказанную раньше в тот же день. В графике наблюдателей ужин является второй дневной трапезой, а около полуночи или часа ночи наступает время третьего, и последнего, приема пищи, который все называли «ночным ланчем». Обычно это простая еда – бутерброд, несколько печений, мог быть еще термос с какао или супом, – но она помогает справиться с утренней усталостью.

Я села на свое место рядом с другими астрономами, Фил представил меня и сказал, что я на летней стажировке и что мне предстоит первый опыт наблюдения. Это, казалось, передало какой-то невидимый и неслышный сигнал остальным за столом, и все сразу начали поздравлять меня с прибытием, желать удачной ночи и давать дружеские советы, которые почти сразу перешли в байки и истории о наблюдателях, которые были здесь до меня.

«Обычно у всех усталость наступает где-то около трех часов ночи, и в это время иногда делают глупости. Я помню парня, который вел наблюдение в одиночку и нечаянно заперся в туалете. Он потерял полчаса телескопного времени, прежде чем смог выбраться! Это здесь было или в другой обсерватории?»

«Насчет этого не знаю, но один мой знакомый работал на солнечном телескопе и решил поставить бумагу на пути пучка света. Ну, знаете, так делают на обычных телескопах, чтобы увидеть более четкое изображение того, на что вы нацелились? Так вот, этот парень сунул лист бумаги под сфокусированный солнечный свет. Сразу вспыхнуло яркое пламя».

«Берегитесь скорпионов. У нас недавно одну коллегу ужалил! Она сидит за телескопом, а он ей прямо в штанину заполз. Кажется, даже вертолет вызывали, чтобы переправить ее в больницу в Тусоне».

Должно быть, я заметно побледнела, услышав про скорпионов, – в Массачусетсе я не встречала никого страшнее ос и тараканов, – потому что кто-то из группы решил продолжить тему. «Да, скорпионы – это жуть, а про Стива и енота слышали? К нему однажды енот запрыгнул прямо на колени, когда он вел наблюдение на стодюймовом телескопе». («На стодюймовом?» – мысленно ужаснулась я). «Говорят, его крик даже на шестидесятидюймовом было слышно». («На каком-каком?»)

«Да забудьте про этих тварей. Расскажите ей лучше про телескоп в Техасе, который расстреляли!» («ЧТООО?»)

И так далее.

(Астронома действительно укусил скорпион, но никакой вертолет не понадобился. Кто-то вправду поджег листок бумаги в солнечном телескопе, но это было не в Китт-Пик. Существует и Стив, который близко столкнулся с одним из откормленных и привыкших к людям енотов в обсерватории Маунт-Уилсон во время наблюдения на стодюймовом телескопе, но он говорит, что зверь только потянул его за штанину, и клянется, что и не думал кричать. А вот байка о наблюдателе, который нечаянно заперся в туалете, полностью правдива, позднее он сам увековечил эту историю в разделе методологии своей научной работы. И в Техасе действительно есть телескоп, в который стреляли.)

Это было мое первое знакомство с захватывающими, хотя зачастую преувеличенными историями из мира астрономии. Не считая скорпионов, они совершенно меня очаровали, и я даже не знала, чего мне больше хочется: сидеть вот так всю ночь и слушать байки или поскорее бежать к телескопу, чтобы со мной тоже случилась какая-нибудь замечательная история.

Благодаря курсу Джима я безнадежно пристрастилась к астрономии и все время вспоминала чувство возбуждения от наблюдений, продираясь чрез тернии все более сложных занятий по физике. Некоторое утешение доставлял тот факт, что большинство моих одноклассников были в том же положении – мы все с легкостью блистали в старших классах школы, а теперь отчаянно грызли гранит науки, с трудом получая невысокие оценки за каторжный труд.

К счастью, хотя бы у Джима я заслужила высший балл, а следующей зимой получила опыт работы в полевом лагере, в который я записалась, едва Джим упомянул об этом. В январе (когда в МТИ короткий зимний семестр) он взял с собой небольшую группу студентов в обсерваторию Лоуэлла во Флагстаффе, в Аризоне, где нам предстояло провести исследование под руководством местного консультанта и познакомиться с окрестностями. (Джим повел всех студентов полевого лагеря в многодневный поход по Гранд-Каньону, вместе с нами наблюдал за звездами, когда мы поставили палатки на берегу реки Колорадо, и готовил нам блинчики по утрам.) В Лоуэлле я работала вместе с молодым астрономом, которую звали Салли Уи. Я испытывала благоговейный трепет перед ней – она недавно получила престижную национальную исследовательскую премию и выиграла конкурс на грант, но при этом была простой в обращении, носила короткую стрижку и брюки карго, как я, и разделяла мой энтузиазм по поводу нашего проекта по изучению газообразного водорода в галактиках, который мог быть первым признаком новорожденных звезд.