Вглядываясь в небо звездной безлунной ночью, мы проникаемся впечатлением его полнейшей постоянности. Звезды в своих неизменных узорах сияют с неизменной яркостью. Изо дня в день они медленно кружат по небу, совершая полный оборот за 24 часа вокруг центра близ Полярной звезды (если мы в Северном полушарии).

Каждую ночь картина неба слегка смещается, как если бы Солнце двигалось относительно звезд, но гораздо медленнее, чем их суточное вращение. Солнце завершает это более медленное смещение за 365 1/4 дня. Оба движения — солнечное и земное — совершенно правильны, и поэтому рисунок звезд не меняется.

Греческий философ Аристотель (384–322 до н. э.) воспринимал это постоянство неба как закон природы. На Земле, считал он, все вещи изменяются: они возникают, развиваются, потом разрушаются; на небе все иначе: там все неизменно, постоянно и совершенно. Все, что есть на Земле неживого, стремится к сохранению покоя или падению, все, что на небе, никогда не знает покоя, но кружится в постоянном нескончаемом хороводе. Аристотель считал, что Земля и небо по своему строению в корне отличны друг от друга. Все земное состоит из четырех основных видов материи — земли, воды, воздуха и огня.

Небо и все, что на небе, состоит из пятого элемента — совершеннейшей, лучезарной материи, которую Аристотель назвал эфиром (от греч. aither — лучезарный).

Были, конечно, и другие древние мыслители, верившие в неизменность небес, но Аристотель был самый знаменитый; его сочинения пережили века, и именно он всегда считался высшим авторитетом в этом вопросе.

Глазам древних (и нашим собственным, если бы мы знали не больше древних) звезды — около 6000 — казались прикрепленными к самой внешней сфере, лежащей за сферой Сатурна. (Эти звезды, поэтому назывались «неподвижными звездами» в отличие от «блуждающих звезд», или планет, двигавшихся независимо от названной сферы.)

Самая внешняя звездная сфера была не прозрачной, а черной, и звезды сияли на ней как крошечные искрящиеся бусинки. Регулярно раз в сутки черное небо поворачивалось, вместе поворачивались и все звезды, не меняя своего положения относительно друг друга. Когда поднималось Солнце, небо становилось голубым, звезды исчезали, поскольку яркие лучи Солнца затмевали их слабое сияние.

Понятно, что аристотелево представление о совершенстве неба подходило к неподвижным звездам, как говорится, без сучка, без задоринки.

Теперь мы обратимся к другому астроному — Гиппарху (190–125 до н. э.), величайшему из всех греческих астрономов. (Учитывая, что он не имел инструментов, за исключением нескольких очень простых, им же изобретенных, и располагал очень немногими записями предшественников, то он сделал достаточно, чтобы поставить его в ряд с величайшими астрономами всех времен.) Гиппарх жил и работал на острове Родос, близ юго-западного побережья земли, называемой теперь Турцией.

Для того чтобы объяснить видимые движения планет, он разработал систему комбинаций кругов, лучшую из всех созданных в течение двух веков после смерти Платона. (Система Гиппарха просуществовала 1700 лет).

Европа и Средний Восток были не единственными оазисами цивилизации. В течение 2000 лет (с 500-х годов до н. э. и до 1500-х годов) Китай был далеко впереди Европы в науке и технологии. С древних времен и в продолжение всего средневековья китайские астрономы пристально следили за небом, отмечая все необычное, что в нем замечали. Китайцы не были стеснены догматической верой в совершенство мира, и общество их было относительно светским, в котором страх перед сверхъестественным не слишком сдерживал мышление.

Например, они отметили комету в 134 г. до н. э., и это подтверждает рассказ неизвестного римского историка о том, что комета в конечном счете была, очевидно, тем, что видел Гиппарх.

По правде, говоря, китайцы изучали небо не только в чисто интеллектуальных целях. Они, подобно вавилонянам и грекам, тоже интересовались астрологией. Для всего, что происходило в небе, они выработали свои толкования и употребляли их для предсказания событий, могущих произойти на Земле.

Поскольку небесные знамения часто не предвещали ничего хорошего (астрологические наблюдения предсказывали войну, чуму, смерть), страна, особенно высшие сановники и сам император, должна была принять меры, которые отведут или преуменьшат беду. Если случалась какая-нибудь напасть и на ее счет не было предупреждения, то казнь придворных астрономов была нередким делом.

Как следствие, китайские астрономы очень старательно следили за небом и аккуратно отмечали любую звезду, обретавшую «временную прописку», как бы «гостящую» среди звезд — постоянных жилиц неба. Более 50 звезд было отмечено в их анналах, звезд, которые не заметили западные коллеги. Корейские и японские астрономы, перенявшие у китайцев науку и способы производства, тоже отметили некоторые из них.

В 1543 г. польский астроном Николай Коперник (1473–1543) опубликовал книгу, описывающую математический способ предсказания положения планет при допущении, что Земля вместе с Марсом, Венерой, Меркурием, Юпитером и Сатурном обращается вокруг Солнца. (Луна изображалась вращающейся вокруг Земли.) Это допущение значительно упрощало дело и вместе с тем улучшало планетарные таблицы, хотя Коперник все еще держался мнения, что планеты движутся по круговым орбитам.

Книга, вышедшая почти в самый день смерти Коперника (свежеотпечатанный экземпляр, по преданию, ему вручили на смертном одре), вызвала бурю споров. Люди не могли поверить, что тяжелая громадная Земля летит в пространстве с огромной скоростью: ведь ощущения движения никто не чувствует. Лишь полвека спустя астрономы приняли гелиоцентрическую теорию, хотя надо сказать, что ко времени Коперника картина неба, созданная Гиппархом и Птолемеем, была сильно поколеблена.

Через три года после выхода книги Коперника в южной провинции Швеции, бывшей тогда частью Дании, родился Тихо Браге (1546–1601). Вначале в юности он изучал право, но когда ему было 14 лет, он наблюдал эклиптику Солнца, и это склонило его в пользу астрономии (к счастью для него и астрономии).

Успех пришел к нему в 1572 г., когда ему было 26 лет, и никто в Европе о нем еще не слышал. В то время европейцы, включая самих астрономов, ничего не знали о новых звездах. Ходила, правда, смутная легенда о новой звезде Гиппарха, но ее можно было отвергнуть как старую сказку, коль скоро Птолемей ни словом о ней не обмолвился.

(Несколько упоминаний о новых звездах 1006 и 1054 гг. в одной-двух западных хрониках были настолько сбивчивы и туманны, что вряд ли хоть один астроном 1500-х годов знал о них. И конечно, ни один европеец не знал о сообщениях, оставленных китайцами, корейцами и японцами.)

После того как была открыта Новая Тихо Браге, астрономы, вместо того чтобы концентрировать внимание на планетах, стали более внимательно наблюдать звезды. Открытие новой звезды может прославить! С другой стороны, стало ясно, что изменение в «неподвижных» звездах, даже при жизни одного поколения, оказывается нередким делом.

В 1596 г. немецкий астроном Давид Фабрициус (1564–1617), друг Тихо Браге, обнаружил звезду в созвездии Кита, которой никогда там не бывало. Звезда третьей величины, она имела весьма умеренную яркость. Но астрономы теперь ничего не хотели пропускать мимо. Новая или не новая? Ответить на этот вопрос теперь было нетрудно: надо было только продолжать наблюдения и ждать.

Спустя некоторое время звезда потускнела и исчезла, и Фабрициус облегченно вздохнул, чувствуя, что не зря объявил об открытии новой звезды.

Следующая новая связана с именем немецкого астронома Иоганна Кеплера (1571–1630). Кеплер работал совместно с Браге в последние годы жизни первооткрывателя новых. Много лет подряд измерявший положения Марса относительно звезд, Браге надеялся, что с помощью этих данных ему удастся продемонстрировать правильность той компромиссной позиции, которую он занял по отношению к планетарным орбитам. Он хотел показать, что Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн — все вращаются вокруг Солнца, а Солнце со всеми вращающимися вокруг него планетами обращается вокруг Земли.

Перед смертью Тихо Браге передал все свои вычисления Кеплеру в надежде, что его помощник использует их для подтверждения «Системы Тихо Браге». Кеплер, конечно, не мог это подтвердить. Что он действительно подтвердил, так это тот факт, что Марс не вращается вокруг Солнца по кругам или комбинациям кругов, как мыслили Платон и все западные астрономы, включая Коперника. Марс движется вокруг Солнца по эллиптической орбите, причем Солнце находится в одном из ее фокусов. Идя дальше, Кеплер доказал, что все планеты движутся по эллиптическим орбитам. Сделав это, Кеплер создал действительную картину Солнечной системы.

В 1604 г., когда горела Новая Кеплера, человеческое видение звезд оставалось в целом таким, каким было всегда. Небо по-прежнему казалось сферой из твердого вещества, а звезды были светящимися, прикрепленными к небу бусинками. Временами чьим-то неведомым промыслом в небе, словно маленький сияющий пришелец, загоралась новая звезда. Эти светящиеся знаки загорались, но всегда потом пропадали. Чем ярче светили они, тем дольше угасали, но рано или поздно все они исчезали.

Но после того как новая звезда исчезала, не продолжала ли она жить и дальше, только будучи слишком тусклой, чтобы быть заметной человеческому глазу? И не существуют ли звезды, которые всегда были слишком тусклы? Иными словами, не могло ли быть звезд, существовавших с самого начала Вселенной, которые, когда бы ни было это начало, были слишком слабы для зрения и потому их никто никогда не видел?

Некоторые ученые размышляли именно так. Немецкий богослов Николай Кузанский (1401–1464) считал, что в мире существует бесконечное число звезд, рассеянных по безграничному пространству. Все звезды такие же солнца, как наше, но кажутся слабыми точками света (если они вообще видны) благодаря огромному до них расстоянию. Вокруг каждой звезды есть планеты, и по крайней мере некоторые из них заселены разумными существами. И если звезд бесконечное множество, а человек видит только несколько тысяч, то это означает, что громадное большинство звезд просто слишком слабы, чтобы их можно было увидеть.

Как видим, взгляды Кузанского звучат очень современно, можно лишь диву даваться, как он пришел к таким выводам. Понятно, убедить людей в правоте своей жуткой идеи он не мог, так как не имел никаких осязаемых доказательств.

Полтора века спустя идеями Николая Кузанского проникся итальянский ученый Джордано Бруно (1548–1600). Однако ко времени Джордано уже произошла протестантская Реформация, церковники по всей Европе стали мнительными, подозрительными, идеи, непривычно звучащие для уха, высказывать стало опасно. К несчастью, одержимый своей идеей, Бруно был вызывающе прямым человеком. Ему, казалось, доставляло истинное удовольствие дразнить и ставить в тупик своих оппонентов. В конце концов он был сожжен инквизицией.

После эффективных очень ярких новых, которые наблюдали Браге и Кеплер, и полного осознания изменчивости неба прошло полтора века, в течение которых о новых звездах не было ни одного упоминания. Звезда, принятая Фабрициусом за новую, в действительности ею не оказалась. Нельзя утверждать, что новые в тот период не появлялись. Вовсе нет. Просто те, что появлялись, не были крупными, заметными звездами, и потому их не видели. Хотя наблюдателей неба становилось все больше и больше, все же не хватало настоящих астрономов, чтобы методично изучать каждый клочок ночного неба с целью отличить неприметную новую в сгустке обычных звезд, возникших из небытия благодаря новым, более мощным телескопам. Даже сегодня, когда астрономия обладает прекрасными звездными картами в сочетании с новейшей фотографической техникой, новую могут не сразу заметить и опознать лишь тогда, когда она уже прошла первоначальный максимум блеска. Новая может оставаться и вовсе неузнанной до тех пор, пока не будут изучены фотографии, сделанные ранее.

И все-таки полтора столетия, в течение которых не было новых, для изучения звезд не пропали даром.

Даже после ста лет телескопного наблюдения неба все еще можно было думать, что небо — это твердая сфера, расположенная сразу за орбитой Сатурна (считавшегося в 1700-х годах, как и в древности, самой дальней планетой), а звезды — мелкие, разбросанные по ней светящиеся точки. Правда, телескоп изрядно приумножил количество этих светлячков, но в огромном небе хватало места для всех.

И вот английский астроном Эдмунд Галлей (1656–1742) обнаруживает, что вокруг Солнца движется комета, которая имеет постоянную орбиту и периодически приближается к Земле. (Комета, открытая Галлеем, с тех пор называется его именем.)

Позднее Галлей занялся проблемой измерения точного положения различных звезд. По мере совершенствования телескопов повышалась и точность измерений. Сравнивая полученные данные с более ранними, Галлей был очень удивлен, заметив, что греки расположили некоторые звезды неправильно. Даже учитывая, что греки не имели телескопов, ошибки в положениях звезд у них были слишком уж разительны. Это особенно бросалось в глаза, поскольку смещены были несколько самых крупных звезд.

В 1838 г. английский астроном Джон Гершель (1792–1871), изучая в Южной Африке звезды, расположенные у Южного полюса и невидимые с европейских широт, обратил внимание на яркую, первой величины, звезду в созвездии Карины, известную под названием «Эта Карины». (Ранее астрономы, бывавшие в Южном полушарии, наблюдали ее лишь как слабую звезду четвертой величины.)

Неужели Гершель столкнулся с новой? Казалось, так оно и было: с течением времени звезда медленно угасала. Но в 1843 г. она вдруг вспыхнула снова и в короткое время стала звездой первой величины, сравнявшись в яркости с самим Сириусом. Затем она постепенно померкла, угаснув до шестой звездной величины. Судя по всему, новой в полном смысле она не была и не осталась, скорее она являлась очень неправильной переменной какого-то необычного типа. Об этом мы еще поговорим.

Первую по-настоящему новую звезду, открытую после появления телескопа, увидел в 1848 г. в созвездии Змееносца английский астроном Джон Рассел Хайнд (1823–1895). Она помещалась в том же созвездии, что и Новая Кеплера, но располагалась совсем в другом его месте, так что не было никакого повода считать ее повторной вспышкой более ранней звезды. К тому же эта последняя новая (первая после кеплеровской) была не в пример ей звездой совсем неброской. Даже в период наибольшего блеска она не достигала и четвертой величины.

Три или четыре неяркие новые наблюдались в конце 80-х годов прошлого века. Одна из них, зажегшаяся в созвездии Возничего (и потому названная Новой Возничего), была открыта в 1891 г. шотландским пастором Т. Д. Андерсоном. Астроном-любитель Андерсон сделал одно из тех многочисленных открытий, которые стали достоянием астрономии благодаря наблюдениям простых дилетантов. Андерсон выследил Новую Возничего, несмотря на ее очень слабый свет звезды пятой величины. Чтобы распознать новую с такой низкой светимостью, пастор должен был помнить наизусть точное расположение чуть ли не каждой звезды в небе!

К началу XX в. прошло без малого триста лет, а в небе так и не появлялось ни одной новой, которая имела бы яркость звезды первой величины (не считая сомнительного случая Эты Карины).

Сколько же света в действительности излучает новая? Мы говорим о новых, приближающихся к той или другой величине, обладающих яркостью Сириуса или более ярких, чем Венера, но это еще не раскрывает всей правды. Ведь одна новая может казаться ярче другой потому, что она в самом деле ярче (более светима), или же только потому, что она ближе к нам и оттого кажется ярче, чем есть в действительности.

Так или иначе, сегодня мы уже располагаем возможностью определять расстояние до звезд. Учитывая яркость звезды на ее фактическом расстоянии, нетрудно вычислить, как бы она блестела, будь она на каком-то другом расстоянии. Звезда казалась бы слабее с увеличением расстояния до нее и ярче с уменьшением расстояния согласно простому правилу: яркость звезды меняется обратно квадрату расстояния.

Отсюда наше Солнце далеко не самая яркая звезда. Его величина составляет -26,91 сравнительно с -1,42 — величиной Сириуса, второй ярчайшей звезды неба. Солнце на 25,49 величины ярче Сириуса, и каждая величина представляет увеличение яркости в 2,512 раза. Поэтому наше Солнце светит в 15 млрд. раз более интенсивно, чем Сириус. Солнце несравнимо более близкая к нам звезда. До него расстояние всего лишь 150 млн. км, или 0,000005 парсека. Сириус находится от нас на расстоянии 3,65 парсека, т. е. в 530 000 раз дальше, чем Солнце; Предположим, что мы смотрим на Солнце и Сириус с одного и того же расстояния (10 парсек — стандартное расстояние, выбранное астрономами для сравнения звезд).

Если мысленно удалить Солнце на расстояние 10 парсек, что бы оно оказалось бы от нас в 2 млн. раз дальше, чем теперь, то его яркость в соответствии с обратной зависимостью от квадрата расстояния уменьшилась бы на 2 000 000 X 2 000 000, или в 4 000 000 000 000 раз. Уменьшив звездную величину Солнца делением его яркости на 2,512 (значение каждого уменьшения яркости на одну величину), мы бы нашли, что звездная величина Солнца, учитывая сокращение его яркости в четыре триллиона раз, составляет 4,69. Таким образом, на расстоянии 10 парсек Солнце имело бы величину 4,69. Это и есть его «абсолютная звездная величина». На таком расстоянии наше Солнце казалось бы маленькой звездочкой пятой величины, весьма скромным членом небесного сообщества.

Что касается Сириуса, находящегося на расстоянии 2,65 парсека, то при удалении его от нас на 10 парсек он уменьшился бы всего в 3 3/4 раза. Его яркость снизилась бы, но не очень, и на десяти парсеках он все-таки имел бы абсолютную величину 1,3. На этом расстоянии Сириус по-прежнему оставался бы звездой первой величины, хотя уже не из самых ярких.