Чтобы измерить расстояние до Туманности Андромеды в начале 1920-х годов, Эдвин Хаббл воспользовался услугами недавно построенного, самого большого на тот момент, телескопа Хукера с диаметром зеркала 2,5 метра (он был установлен в обсерватории Маунт-Вильсон). Фотографируя Туманность Андромеды на чувствительные фотопластинки, астроном сумел разложить ее на звезды, среди которых нашлись и цефеиды — особые звезды переменного блеска. Они-то и помогли определить расстояние до туманности, которое оказалось больше миллиона световых лет.

Сегодня в космосе работает телескоп имени Хаббла, имеющий зеркало примерно того же диаметра, что и телескоп Хукера. «Хаббл» работает за пределами поглощающей свет и размывающей изображение атмосферы, а в качестве приемников излучения на нем используются не фотопластинки, а ПЗС-матрицы. Эти нововведения 90-х годов позволили колоссально увеличить возможности 2,5-метрового телескопа. «Хаббл» с легкостью раскладывает на звезды галактики, находящиеся на расстояниях в 20, 30 и более миллионов световых лет от Земли!

Вот, например, прекрасный снимок галактики ESO 373-8 из южного созвездия Насоса, который недавно был опубликован на сайте космического телескопа. Внутри нее можно без труда различить сотни звезд-песчинок, каждая из которой представляет собой очень яркую звезду-гигант вроде Ригеля, Денеба или Бетельгейзе.

Галактика ESO 373-8 в созвездии Насоса: спираль, расположенная к нам ребром. Фото: ESA/Hubble & NASA

Галактика ESO 373-8 находится от нас на расстоянии 25 миллионов световых лет. Вместе с семью соседками она входит в группу галактик NGC 2997 — одну из ближайших к Местной группе. Так как мы видим ESO 373-8 с ребра, она представляется нам плоской, как блин, хотя в ее структуре — концентрации звезд к центральной плоскости, пылевой прослойке, скоплениях звезд вдоль плоскости — угадывается наша собственная галактика, Млечный Путь. Действительно, ESO 373-8 принадлежит к классу Sc, то есть к спиральным галактикам с широкими и рыхлыми спиральными рукавами.

Основная форма спиральных галактик — плоский диск, — очевидно, образуется уже на самых ранних стадиях их формирования. Когда-то галактика вроде ESO 373-8 представляла собой гигантский, медленно вращающийся газовый шар. Сжимаясь под действием сил тяготения, шар вращался все быстрее и быстрее, пока центробежные силы не начали вытягивать его в диск. Вспомните фигуристок на льду, которые благодаря тому, что прижимают руки к телу, или вытягивают их вверх, начинают вращаться быстрее. Тот же закон сохранения момента импульса работает везде во Вселенной, и он же сформировал ESO 373-8 и сотни других, похожих на нее, галактик.

Сегодня близкие галактики, к коим относится и ESO 373-8, находятся под пристальным вниманием астрономов. Сравнивая блеск самых ярких звезд в этих галактиках с блеском подобных звезд в нашей собственной, ученые способны довольно точно определять расстояния до этих звездных систем, — фактически, повторяя операцию, проделанную Эдвином Хабблом почти сто лет назад.

Звездные скопления и газово-пылевые комплексы ESO 373-8. Фото: ESA/Hubble & NASA

Однако и сегодня эта задачка не из легких. При определении расстояния до Туманности Андромеды Хаббл занизил его более чем в два раза. Сегодня ошибки в определении расстояния даже до таких галактик, как ESO 373-8, могут исчисляться несколькими процентами (поэтому указанные выше 25 миллионов световых лет верны лишь очень приблизительно). Основная причина больших погрешностей кроется в том, что мы плохо знаем расстояния до цефеид и других гигантских звезд внутри нашей собственной Галактики. Дело в том, что такие звезды редки и все находятся достаточно далеко от Солнца. Прямые измерения расстояния (методом тригонометрического параллакса) дают большие ошибки, которые затем переносятся и на межгалактические расстояния.

Чтобы минимизировать погрешности, нужно как можно точнее измерить расстояния до ярких и далеких звезд Млечного Пути. Специально для этих целей буквально несколько дней назад была запущена космическая обсерватория GAIA, которая впервые в истории измерит с необходимой точностью расстояния до миллиарда звезд!