Докладніше про Генрі Ресселла

Відомий американський астрофізик Генрі Норріс Расселл народився 25 жовтня 1877 р. (помер 18 лютого 1957 р.) в Ойстер-Бею (штат Нью-Йорк), у родині пресвітеріанського священика (пресвітеріанство — одна з течій протестантизму, яка виникла у XVI ст. в Англії та Шотландії). Від матері Расселл успадкував математичні здібності. Вищу освіту він здобув у Принстонському університеті, який закінчив 1897 р. Расселл і далі навчався в тому ж закладі, та ще в Кембриджському (Англія) університеті. Упродовж 1905—1947 рр. він працював у Принстонському університеті; 1911 р. Расселл здобув звання професора, а 1912 р. очолив університетську обсерваторію. Водночас, починаючи з 1921 р., упродовж трьох десятиліть він був співробітником обсерваторії Маунт-Вілсон, приїжджаючи туди майже щовесни на місяць чи більше. Протягом 1947—1952 рр. Расселл працював у Гарвардській обсерваторії. Він був релігійним. Майже все життя вчений мешкав у Принстоні.

Расселл відомий внеском до багатьох галузей астрофізики. Наукову діяльність він розпочав близько 1900 р. Упродовж 1905—1912 рр. вчений провів значне за обсягом дослідження, порівнюючи спектри й світності зір різних спектральних класів. У 1910 р. незалежно від данського вченого Е. Герцшпрунга (1873—1967) Расселл установив, що червоні зорі значною мірою розрізняються за абсолютним блиском і поділяються на дві групи. У 1913 р. він побудував діаграму (графічне зображення) залежності абсолютних величин від спектральних класів для всіх зір з відомими на той час паралаксами. Раніше аналогічну діаграму побудував Герцшпрунг для зір у скупченнях Плеяди й Пади. Згодом залежність такого типу назвали діаграмою Герцшпрунга—Расселла. Вона пов’язує абсолютні зоряні величини зір М або світності L зір (бо М = 2,5logL + соnst) зі спектральними класами зір. Оскільки є точна залежність показника кольору зорі від її спектру, то діаграму спектр—світність можна перетворити в залежність колір—світність. Спектральний клас і показник кольору визначаються, головним чином, температурою зорі. А тому положення зорі на діаграмі Герцшпрунга—Расселла характеризує співвідношення між найважливішими спостережуваними параметрами зорі — температурою та світністю.

На діаграмі Герцшпрунга—Расселла чітко виділяється перша за населеністю гак звана головна послідовність зір (або послідовність нормальних карликів), яка простягається від лівого верхнього кута (від гарячих надгігантів) до правого нижнього кута (до холодних червоних карликів дуже малої світності). Численною на діаграмі й другою за населеністю є група гігантів з М ≈ 0. Паралельно до головної послідовності, але нижче від неї, розміщуються субкарлики. Є на діаграмі й інші типи зір, приміром, субгіганти, білі карлики.

На основі діаграми спектр—світність Расселл упродовж 1913—1914 рр. сформулював свою концепцію еволюції зір. Він помилково вважав, що основне джерело енергії зорі — це її неперервне гравітаційне стиснення, у процесі якого густина зорі постійно зростає. Ці погляди Расселла були близькими до гіпотези англійського астронома Й. Н. Лок’єра (1836—1920). Проте у середині 20-х рр. Расселл дійшов висновку, що існують й інші джерела енергії зір. Він правильно вважав, що невідоме на той час потужне джерело енергії всередині газової кулі зорі починає діяти тільки при певній критичній температурі. Проте Расселл дотримувався думки, що таким джерелом є анігіляція речовини. За сучасними ж уявленнями зоря випромінює завдяки ядерним реакціям, при яких одні хімічні елементи перетворюються в інші. Зокрема зорі головної послідовності «переживають» стадію вигорання водню в ядрі й перетворення його в гелій. Еволюційне тлумачення діаграми Герцшпрунга—Расселла має місце й у сучасній астрофізиці, але не в первинному спрощеному розумінні. Еволюція зір описується на цій діаграмі так званими еволюційними треками — кривими, які залежать, головним чином, від маси й початкового хімічного складу зорі. Діаграма Герцшпрунга—Расселла відображає фундаментальні фізичні закономірності будови й розвитку зір.

В астрофізиці одним із перших Расселл широко використовував теорію іонізації атомів у зоряних атмосферах, запропоновану індійським ученим М. Саха (1893—1956). За цією теорією, ступінь іонізації та збудження атомів у зоряних атмосферах є функцією температури й тиску в них. Послуговуючись теоретичними результатами Саха, Расселл визначив температуру й тиск в атмосферах зір. Учений першим визначив уміст хімічних елементів у сонячній атмосфері (1929 р.) і дійшов висновку, що в атмосфері Сонця водень за вмістом домінує над іншими елементами. Результати цього дослідження він опублікував у праці «Оn thе Соmроsition of the Sun’s Аtmosphere» («Про склад сонячної атмосфери»). Разом із В.С. Адамсом (1876—1956) Расселл одержав перші надійні оцінки вмісту хімічних елементів у Всесвіті. Результати цих досліджень підтвердили відкриття С. Г. Пейн-Гапошкіної (1900—1979) про те, що зорі складаються, переважно, з водню.

Разом з Г. Шеплі (1885—1972) та Ш.М. Сіттерлі (Sitterli) Расселл визначав маси затемнюваних подвійних зір. У 1912 р. вчений розробив загальну теорію затемнюваних змінних, яка давала змогу обчислювати елементи орбіт і параметри цих систем. Расселл запропонував також теорію обертання лінії апсид затемнюваних зір. У 1933 р. він виконав теоретичне дослідження фраунгоферових ліній, врахувавши залежність коефіцієнта поглинання від довжини хвилі, а також склав детальні таблиці збудження й іонізації. У 1934 р. вчений уперше детально розглянув дисоціативну рівновагу хімічних сполук в атмосферах холодних зір і якісно пояснив деякі особливості їхніх спектрів.

Расселл проводив чималу педагогічну й популяризаторську діяльність. Він написав добре відомий підручник з астрономії (співавтори Р. Дуген і Д. Стюарт). Расселл опублікував книгу про походження Сонячної системи. Ця праця допомогла спростувати поширену свого часу гіпотезу про те, що планети були «витягнені» із Сонця гравітаційним полем зорі, яка наблизилась до нього.

Учений часто виступав з лекціями. Упродовж 43 років його праці публікувалися в журналі «Scientific American» («Учений американець»). Расселл був членом багатьох академій наук і наукових товариств. Плідна діяльність ученого відзначена багатьма медалями. Зокрема, він першим здобув найвищу нагороду Американського астрономічного товариства, запроваджену 1946 р.

Л. М. Свачій

Джерело: Астрономічний календар 2002