[
вернуться к содержанию сайта]Просматривая Журнал за март-апрель 1908 г., чтобы найти что-нибудь для колонки Семьдесят пять лет назад, я понял, что это был выпуск, в котором Дж. М. Барр опубликовал его статью Орбиты и "кривые лучевых скоростей" спектрально-двойных. Меня одолело искушение использовать выжимку из этой статьи, но без какого-либо объяснения она будет мало понятна большинству моих читателей. Вместо этого я написал эту заметку относительно "Эффекта Барра".
О Дж. М. Барре известно не слишком много. Он был астрономом-любителем, который жил и умер (в 1911 г., в возрасте 54-х лет) в Санта-Катарине, Онтарио. Краткий некролог о нём вышел в Томе 5 этого Журнала, и поздней Дж. Ф. Хёд (стимулированный, как он мне сказал, некоторыми из моих замечаний) выяснил чуть больше относительно Барра, и сделал его предметом одной из своих статей в David Dunlap Doings. К сожалению, эта отдельная статья не была отобрана для переиздания в этом Журнале. Барр наткнулся (судя по всему) на интересный факт, который полностью до сих пор не объяснён. Он обнаружил, что из 30-ти спектрально-двойных, с известными на тот момент эллиптическими орбитами, только четыре имели долготы периастра между 180° и 360°, а все остальные были между 0° и 180°. Говоря геометрически, это означает, что орбиты этих спектрально-двойных, казалось бы, ориентируются относительно Земли таким образом, что их точки периастра почти всегда находились от нас дальше, чем их точки апоастра.
До времён Коперника почти каждый полагал, что Земля была центром физической Вселенной. Хотя мы часто обвиняем Аристотеля и Святого Фому Аквинского за увековечение этой веры, это был естественный и, вероятно, самоочевидный вывод из простых наблюдений. Это, более чем авторитет какого-либо человека, вероятно, объясняло веру в центральное положение Земли, возводимое в догму. Коперник начал освобождать нас от этого ложного понятия, и теперь мы практически приняли противостоящую догму. Вместо того чтобы довольствоваться уверенностью, что Земля это не центр мира, мы часто говорим об этом так, словно верим в невозможность обратного. Поэтому, вступая в конфликт с результатами типа Барровского, астрономы обычно либо скептически настроены в отношении их, либо ищут некую систематическую ошибку в наблюдениях, которая их объяснит. В настоящий момент этот внутренний голос, наверное, говорит: это крайне маловероятно, чтобы было некое привилегированное направление для ориентации больших осей орбит двойных звёзд относительно нашей линии визирования с Земли.
Сам Барр вполне осознавал это неправдоподобие. Он был осторожен в беседе об очевидной ориентации орбит и пришёл к выводу, что величины, определённые для орбитальных эксцентриситетов (e) и долгот периастров (ω) многих из этих орбит, вероятно, были ложными. Он выдвинул две гипотезы в качестве возможного объяснения этих ложных величин. Одна из них состоит в том, что эффекты давления или температуры в атмосферах компонентов этих двойных звёзд сдвигают спектральные линии на величину, которая добавляется (или вычитается) к переменным доплеровским смещениям, вызванным орбитальным движением. Другая гипотеза состояла в том, что неравномерная поверхностная яркость компонентов звёзд в сочетании с быстрым осевым вращением, по крайней мере одного из них, делала спектральные линии асимметричными, тем самым внося погрешности в их измеренные положения. Ни одна из этих идей не абсурдна, и вторая из них, в некоторых отношениях, весьма перспективна. Аргументы Барра в защиту этих гипотез были, однако, до некоторой степени искажены его уверенностью, что кривые лучевых скоростей переменных звёзд-цефеид были следствием их орбитального движения.
C. A. Чант совершенно не знал, что делать с рукописью Барра. В итоге он напечатал её вместе с комментариями У. Ф. Кинга и Дж. С. Пласкета (два ведущих канадских исследователя двойных звёзд в то время) и с ответом Барра на комментарии. В действительности Кинг и Пласкет тоже не знали, что делать с этим результатом. Они не могли отрицать его, но и не верили в него. Они искали прибежища в "пустой болтовне", которую профессионалы всё ещё предпочитают производить, когда сталкиваются с чем-то простым, чего они не могут понять. Два аргумента блещут (для нас) своим отсутствием в комментариях Пласкета и Кинга. Они не использовали излюбленную современную путанную уловку-высказывание, по которой наблюдаемая выборка слишком мала, чтобы делать какие-либо выводы, и они не критиковали включение восьми переменных-цефеид в Барровский список спектрально-двойных. Последнее упущение не столь удивительно, как это может показаться: в 1908 г. большинство астрономов полагало, что переменные-цефеиды были спектрально-двойными, и только несколькими годами позднее они поняли, что кривые блеска и кривые скоростей этих звёзд несовместны с этой интерпретацией.
Насколько я знаю, статью Барра в основном игнорировали до конца 1940-х гг., когда Отто Струве начал свои спектральные исследования систем типа Алголя. Кривые блеска большинства этих затменных двойных показывают, что их орбиты почти круговые, однако кривые лучевых скоростей часто указывают на то, что орбиты сильно эксцентричные. Таким образом, эти системы однозначно подтверждают вывод Барра о том, что, по крайней мере, некоторые величины e и ω, найденные спектроскопически,– ложны. Я подозреваю, что Струве пришёл к своему выводу независимо, но он всегда добросовестно цитировал статью Барра и называл явно привилегированную ориентацию больших осей орбит "эффектом Барра". Главный интерес Струве, однако, был сосредоточен на избытке чисел ω между 0° и 90°,– несколько отличающемся от первоначального открытия Барра. Струве полагал, что в пределах двойных систем существуют потоки газа, и что спектр потока искажает спектр более ярких компонент таких систем, тем самым внося ошибки в наши измерения скоростей звёзд, которые, в свою очередь, приводят нас к выводу ложных эксцентриситетов и величин ω между 0° и 90°. В настоящее время объяснение Струве в целом (хотя и не полностью) принимается, но пока никто ещё не доказал, что спектры звезды и потока могут объединиться таким образом. Мы не можем наблюдать две части спектра отдельно и поэтому не знаем, какие части наблюдаемого спектра созданы звездой, а какие – потоком.
Исследования намного бóльших выборок двойных звёзд подтвердили, что эффект Барра реально существует. М. Г. Фракасторо показал (в 1979 г.), что примерно из 1000 систем, более одной можно ожидать с ω вблизи 0°, и менее – с ω вблизи 270°. Не ясно, связан ли этот излишек с дефицитом (также найденным ранее М.У. Овенденом и настоящим автором) или нет. Возможно, однажды другой малоизвестный астроном-любитель найдёт ответ. Пока мы ждём его (или её), можем лишь с ностальгией думать о том спокойном времени, когда неизвестный любитель мог добиться в публичной дискуссии большего, чем двое лидирующих профессионалов страны,– и Журнал мог себе позволить печатать полный обмен мнениями!
A. Х. Бэттен
Дата установки: 27.05.2012
[
