Л. Окулича.
В истекшем году, 18 июня, скончался в Амстердаме на 72 году неутомимый исследователь неба — Я. К. Каптейн. Трудно поверить тому, что этот знаменитый ученый производил свои исследования, совершенно не имея под рукой каких-либо астрономических инструментов, а между тем его замечательные работы, как и работы гениального пионера в изучении строения нашей звездной вселенной — В. Гершеля (1738—1822), основаны исключительно на громадном наблюдательном материале. Из биографического очерка читатели увидят, как покойный Каптейн, пользуясь своей громадной энергией и умением находить наблюдательные средства и наблюдателей, зачастую в очень далеких от Голландии странах, смог обогатить астрономию ценными, мирового значения, работами. Помещенный ниже очерк основан главным образом на появившихся в американских астрономических журналах некрологах, принадлежащих перу его даровитых учеников Van Maanen’a и Van Rhijn’a и отчасти на личных воспоминаниях: автор этих строк имел счастье, не так часто выпадающее на долю рядовых научных работников, в 1907 году познакомиться лично с знаменитым астрономом, сделаться исполнителем небольшой части задуманных им грандиозных астрономических исследований и поддерживать с ним вплоть до начала европейской войны переписку.
Якоб Корнелий (Jakobus Cornelius) Каптейн родился в небольшом местечке юго-западной Голландии — Barneveld, где отец его содержал частное учебное заведение, 19 января 1851 года. С 1869 по 1875 год он учился в Утрехтском Университете, где преимущественно занимался физикой. В 1875 году занял место астронома при Лейденской Обсерватории. Сам покойный Каптейн говорил автору, что он стал астрономом совершенно случайно; позволяем себе привести его собственные слова: "при окончании университета я сказал своему профессору — если освободится какое-нибудь место при астрономической или метеорологической Обсерватории, не забудьте обо мне". К великому счастью для астрономической науки место астронома освободилось при Лейденской Обсерватории. Эту должность Каптейн занимал около 3 лет, и в 1878 году занял только что учрежденную кафедру астрономии в Гронингенском Университете в сев.-вост. части Голландии. Эту кафедру он занимал до конца 1920 г., когда, вследствие строго соблюдающегося в Голландии закона о предельном возрасте, вышел в отставку и поселился в Амстердаме. В самом начале своей профессорской деятельности Каптейн стал энергично хлопотать об основании в Гронингене астрономической обсерватории. В начале как будто его хлопоты увенчались успехом: был приобретен участок земли, но... дело на этом и остановилось и, если не ошибаемся, то обсерватории нет в Гронингене и теперь. Это обстоятельство нисколько не охладило рвение знаменитого астронома; мечтая все время о получении наблюдений, которые бы помогли проникнуть в тайны строения нашей звездной вселенной, он посвящал каникулярное время наблюдениям на Лейденской Обсерватории. Здесь в 1886 году он встретился с D. Gill’oм, тогдашним директором Обсерватории на мысе Доброй Надежды, с которым у него завязалась тесная дружба, прерванная только смертью Gill’а.
Узнав, что Gill не может приняться за обработку фотографий южных звезд, сделанных с целью получения положений звезд этой еще тогда (в половине 80 годов) плохо известной части звездного неба, по недостатку средств, Каптейн самоотверженно предложил свою помощь в этой гигантской работе. "Я обещаю", писал он Gill’у, "что моего воодушевления хватит на 6 лет". В действительности ему пришлось посвятить этой работе, пользуясь помощью только одного ассистента и двух-трех вычислителей, с прибором для измерения пластинок, конструированным по его идее простым механиком, около 12 лет с неослабевающим рвением.
Наконец в 1896-1900 г.г. появилось четырехтомное "Обозрение" южного неба (Cape Photographic Durchmusterung), содержащее около полумиллиона звезд. По справедливому замечанию одного из авторов некрологов Каптейна, этой работы было бы достаточно, чтобы завоевать ее исполнителю самое почетное место в истории астрономии XIX века. Но Каптейн был далек от мысли почить на лаврах; еще во время производства этой гигантской работы он принимал живейшее участие в трудах конгресса по фотографической карте неба, предложил свой замечательный по точности метод определения расстояний звезд, этого труднейшего вопроса наблюдательной астрономии, по измерениям фотографических пластинок. Немного раньше, он предложил подобный же способ для определения звездных расстояний из наблюдений звезд, близких друг к другу, меридианным кругом и применил его на практике во время своих "каникулярных" работ на Лейденской Обсерватории. Как сам знаменитый ученый говорил автору: неудачи, связанные с малым количеством ясных дней в Голландии, заставили его заняться разработкой способов определения звездных расстояний, а также и движений звезд с помощью фотографии, преимущественно перед наблюдениями глазом.
Начиная с конца 90 годов прошлого века Каптейн берется за исследование вопроса, который не переставал приковывать его внимание: о распределении в пространстве ближайших к нам звезд и о движениях в том скоплении светил, которое заключает в себе наше Солнце.
С начала XVIII века стало известным, что те звезды, которые считались астрономами неподвижными, на самом деле движутся в пространстве. Это движение является главным образом отражением движения нашего Солнца с окружающими его планетами, а частью является действительным перемещением звезд в пространстве. Гениальный Вилльям Гертель сделал первую попытку определения той точки неба (так называемого апекса), к которой стремится наша планетная система, пользуясь данными наблюдения относительно перемещений звезд на видимой небесной сфере. Эти движения определяются путем сравнения положений звезд, полученных в эпохи, отделенные друг от друга несколькими десятками лет; конечно при этом приходится исключать влияние изменения положения в пространстве тех основных плоскостей, к которым мы относим положения звезд (прецессия, нутация), а также влияние отклонения направления на звезду, являющегося следствием комбинации скорости движения земли по орбите со скоростью света (аберрация) и для немногих звезд влияние параллакса, т. е. угла, который образуется направлениями на звезду с двух концов большой оси земной орбиты и который служит мерилом расстояния звезды от земли. После В. Гершеля за решение того-же вопроса брались другие астрономы, пользуясь все более и более накоплявшимся материалом, доставлявшимся многочисленными росписями звездных положений (звездными каталогами).
Каптейн принялся за эту работу, положив в ее основание, как и все прежние исследователи, допущение, что направления движений звезд в пространстве не подчинены никакому закону, т. е. совершенно случайно распределены. Скоро анализ этих движений заставил его совершенно отказаться от этого допущения, и путем остроумного метода он пришел к своему замечательному открытию, изложенному им в докладе съезду Британской Ассоциации для развития науки (British Association for the Advancement of Science) в Кэптауне в 1905 г. Вкратце это открытие сводится к установлению того факта, что большинство видимых нами звезд несутся в пространстве, образуя два проникающих друг в друга потока, один из них устремляется к точке, находящейся немного южнее (на 7°) звезды α Ориона, другой направляется немного южнее η Стрельца.
Это блестящее открытие еще увеличило рвение Каптейна, ему хотелось получить наибольшее количество данных относительно звезд, получаемых современными наблюдательными средствами, а именно: яркость, собственное движение, спектральный класс, указывающий как на химический состав, так и на возраст и относительные размеры звезд, параллакс, (т. е. данные о расстоянии) и движение звезд по лучу зрения к нам или от нас, получаемое из исследования смещения линий в спектре звезды к красному или фиолетовому концу.
Для этого по всему небу были выбраны 206 "площадей" (Selected Areas), т. е. небольшие квадратики 75' × 75', по возможности равномерно распределенных от северного до южного полюса, кроме того к ним были прибавлены 46 участков, выбранных в наиболее интересных местах неба, а именно в местах наибольшего скопления или наоборот, бедных звездами, вблизи больших звездных куч и т. п. Для всестороннего изучения этих "площадей" Каптейн в своей брошюре "Plan of Selected Areas", Groningen, 1906, предлагал применить все могущественные способы исследования светил, а именно, не говоря уже о визуальных наблюдениях большими инструментами, фотографию самих звезд и их спектров.
В особенности живейшее сочувствие своему плану Каптейн нашел в Америке, где он бывал неоднократно, и с каждым его пребыванием увеличивался круг его друэей среди американских астрономов. Громадные наблюдательные средства обсерватории в Harvard College и основанной в 1904 г. на средства Института Carnegie, пожалуй наиболее роскошно оборудованной обсерватории — Mount Wilson были предоставлены для скорейшего выполнения плана Каптейна. Все пластинки измерялись и изучались в том научном институте, который под скромным названием "Астрономической лаборатории в Гронингене", ныне "Астрономической лаборатории имени Каптейна" был основан знаменитым ученым в небольшом голландском городке. Средства этого института и штат его поражают малочисленностью, но несмотря на это, громадное количество снимков неба, получаемое из самых разных обсерваторий: с Мыса Доброй Надежды, из Гельсингфорса и т. д. было там измерено, изучено и добыты ценные результаты, содержащиеся в целом ряде изданий "Астрономической Лаборатории", которые являются необходимыми для каждого нового исследования тайн распределения звезд в пространстве и строения видимой нами вселенной. Для скорейшего окончания работ Каптейн прибегал иногда к героическим мерам. Так, нуждаясь однажды в большом количестве вычислителей, он обратился к тюремному ведомству Голландии с просьбой привлечь к вычислениям интеллигентных заключенных в тюрьмах страны. К чести голландского тюремного ведомства спешим сказать, что эта просьба, несмотря на свою оригинальность, была немедленно уважена.
Окончание исследования звездной системы по плану Каптейна — дело будущего, может быть даже не особенно близкого, принимая, во внимание те финансовые затруднения, которые претерпевают теперь даже американские научные институты; сам инициатор ушел теперь из этого мира, но последние годы он мог воспользоваться уже некоторыми добытыми результатами.
К сожалению размеры настоящего очерка не позволяют коснуться тех замечательных работ, которые сделал Каптейн в области так называемой звездной статистики: выведенных им законов вероятнейшего распределения звезд разных яркостей. Эти исследования породили замечательную работу, скромно названную ее автором: "Первая попытка теории распределения и движения звездной системы". Работа эта напечатана в американском журнале "Astrophysical Journal" всего за несколько месяцев до смерти Каптейна.
Вкратце содержание этой работы следующее: представим себе, что нам известно число звезд в единице объема нашей вселенной на различных расстояниях от солнца (это число называется "звездной плотностью"), тогда, проводя через точки пространства, имеющие одинаковую плотность, поверхности, получим целый ряд эллипсоидов вращения на различных расстояниях от геометрического центра всей звездной вселенной. Если, как теперь принято в астрономии, примем за единицу звездных расстояний один "парсек", т. е. расстояние которое свет, при скорости около 300.000 километров в секунду, пробегает в 3,26 года, то теоретические исследования Каптейна показывают, что наше Солнце находится на расстоянии 660 парсеков от геометрического центра. Далее, для сохранения устойчивого, равновесия необходимо, чтобы часть звезд имела вращательное движение вокруг меньшей оси эллипсоида, перпендикулярной к плоскости Млечного Пути в одну сторону, например по часовой стрелке, а другая против часовой стрелки. Это движение для наблюдателя в нашей солнечной системе и порождает явление двух потоков, проникающих друг в друга.
Позволяем себе отослать читателей, желающих подробнее ознакомиться с работами Каптейна, к изложенной в доступной для не-специалистов форме статье проф. Seares’a в "Известиях Тихоокеанского Астрономического Общества" (F. H. Seares. J. С. Kapteyn. Publications ot the Astronomical Society of the Pacific. Vol. 34, № 201. October, 1922). Так как иностранная литература пока еще с трудом доступна, то смеем думать, что перевод этой интересной статьи на русский язык явился бы вполне желательным.
Обаянием личности Каптейна, проникнутого стремлением, несмотря ни на какие препятствия, к научной истине, и обладавшего удивительным умением зажигать своим энтузиазмом самых положительных людей, и объясняется то, что за исполнение его заданий брались самые грандиозные обсерватории мира и охотно присылали свои наблюдения для окончательной обработки в Гронинген.
Светлая личность Каптейна прекрасно обрисована в небольшом очерке его ближайшего ученика и заместителя на посту директора "Астрономической Лаборатории", проф. P. J. van Rhijn’a (P. J. van Rhijn. Jacobus Cornelius Kapteyn. In memoriam. Popular Astronomy. Vol. XXX, № 10. December 1922).
В этом очерке поражает один факт, свидетельствующий об удивительной скромности покойного ученого, имевшего долголетнюю мировую известность: когда его убеждали разрешить приступить к изданию полного собрания его трудов, он ответил: "нужно подождать, чтобы были подтверждены мои воззрения на динамику звездной системы, так как если они неверны, то все остальное не заслуживает перепечатывания".
Каптейн умер в возрасте, который для западных ученых далеко не является предельным для активной научной деятельности, его смерть была тяжелой неожиданностью, и не казенными, а вполне искренними звучат фразы всех авторов некрологов, говорящие о невознаградимой потере для астрономии. Позволяем себе думать, что все друзья астрономии присоединятся к пожеланию, выраженному в соболезновании, посланном Пулковской Обсерваторией: "чтобы Астрономическая Лаборатория в Гронингене своей деятельностью была вечным памятником недолгого пребывания на нашей планете ее основателя".
Пулково,
Февраль, 1923 г.