Несмотря на то, что во Вселенной бесчисленное множество звезд, открытие одной из них в 1923 году изменило современную астрономию. И как минимум один знаменитый астроном тогда изменил свое видение мира.

Этой звезде Хаббл дал название V1, обозначив так первую переменную звезду. Она находится во внешнем регионе туманности Андромеды. Однако, в начале 1900-х годов большая часть астрономов считала Млечный Путь единственной галактикой, за пределами которой ничего увидеть нельзя. Туманность Андромеды тогда считалась всего лишь одним из многих слабых островков света, которые назывались спиральными туманностями.

Астрономы тогда точно не могли сказать, являются ли спиральные туманности частью Млечного Пути или они – другие островки во Вселенной. Не могли до того, как Эдвин Хаббл нашел в туманности Андромеды звезду, яркость которой то увеличивалась, то уменьшалась, и это изменение носило регулярный характер. Такие звезды тогда уже были известны и считались хорошим объектом для определения расстояний в пределах нашей Галактики.

Открытие звезды V1 позволило Хабблу показать, что туманность находится за пределами нашей Галактики и поднять вопрос о том, что же такое спиральная туманность. Вселенная внезапно стала намного больше, чем тогда думали люди.

Почти 90 лет спустя V1 снова в центре внимания. Астрономы направили тезку Эдвина Хаббла, космический телескоп Хаббл, на эту звезду в честь открытия, сделанного знаменитым астрономом.

Наблюдением звезды занимались астрономы из Научного института космического телескопа (созданного специально для исследований при помощи Хаббла) и Американской ассоциации наблюдателей переменных звезд (AAVSO). Астрономы AAVSO наблюдали за V1 в течение 6 месяцев, отмечая на графике периодические падения и увеличения яркости звезды. Основываясь на этих данных, группа исследователей, занятых в проекте Наследие Хаббла, составила расписание для телескопа для того, чтобы получить снимки V1.

Хотя многие астрономы, в том числе занятые в этой работе, считают ее всего лишь данью уважения в Эдвину Хабблу, некоторые из них считают, что цефеиды все еще актуальны для астрономических исследований. Астрономы все еще используют такие звезды для измерения расстояний до галактик, которые намного дальше, чем туманность Андромеды. Они – первая ступенька на лестнице космических расстояний.

Десять астрономов-любителей также участвовали в этой работе, сделав 214 измерений с июля по декабрь 2010 года. Это позволило получить десять циклов пульсации, каждый продолжительностью более 31 дня. Эти данные, вместе с данными, собранными AAVSO дали возможность сделать снимки звезды в моменты, когда она наиболее яркая и наиболее тусклая.

Тем не менее, съемка звезды – не столь простой процесс. Яркость переменной звезды достигает пика резко, после небольшого уменьшения, поэтому ошибка на день может привести к неудовлетворительному результату. В течения декабря 2010 и января 2011 года было сделано 4 снимка.

До открытия V1 многие астрономы считали спиральные туманности частью Млечного Пути. Для того, чтобы разрешить спор ученых, придерживавшихся разных точек зрения, надо было достаточно надежно измерить расстояние до спиральной туманности. В то время (около 1920 года) размеры Млечного Пути, признаваемые астрономами, были заметно завышены по сравнение с более поздними и точными данными. Спиральные туманности, тем временем, считались довольно малыми и не могли претендовать на роль галактик. Для того, чтобы определить расстояние до спиральных туманностей, астрономам надо было найти в них звезды, абсолютная яркость которых была на тот момент хорошо известна. Зная яркость звезды, можно определить расстояние до нее по наблюдаемой яркости. Но зачастую выбирались звезды, которые не могли дать надежный результат.

Например, туманность Андромеды, крупнейшая спиральная туманность, давала различные данные о расстоянии до нее. Астрономы изучали различные классы взрывных звезд в туманности. Но плохое понимание процессов, происходящих внутри звезд, не позволяло точно определить, как далеко они от Земли. Кто-то утверждал, что туманность Андромеды близко, кто-то – что далеко. Окончательный ответ на этот вопрос дал Эдвин Хаббл.

Он наблюдал на туманностью в течение нескольких месяцев в 1923 году при помощи 2.5-метрового телескопа Хукера, самого мощного на тот момент. Размер туманности в фокальной плоскости телескопа был около 1.5 метров, что потребовало сделать огромное количество снимков для того, чтобы покрыть всю туманность.

Хаббл сконцентрировался на трех регионах. Один из них находился внутри спирального рукава. 5 октября 1923 года Хаббл начал наблюдение, завершившееся в самом начале следующих суток. При довольно плохих условиях он сделал 45-минутную экспозицию трех звезд, предположительно, новых. Однако, Хаббл сделал странное открытие, когда сравнил фотопластинки. Одна из этих звезд изменяла яркость с намного меньшим периодом, чем обычно.

После получения достаточного количества наблюдений, Хаббл опередил, что период составляет около 31.4 дня, что означает, что звезда является цефеидой. Период позволил определить абсолютную яркость звезды и расстояние до нее, которое составило 1 миллион световых лет, что более чем в три раза превысило даже завышенные размеры Млечного Пути.

После того, как Хаббл провел дополнительные наблюдения, он послал письмо Харлоу Шепли, известному астроному, одному из самых влиятельных защитников гипотезы о том, что спиральные туманности – часть Млечного Пути. Как он сказал, «это письмо разрушило его вселенную».

К концу 1924 года Хаббл нашел 36 переменных звезд в туманности Андромеды, 12 из них оказались цефеидами. Обработав все данные, он уточнил расстояние до туманности, которое составило 900 тысяч световых лет. В настоящее время знание расстояния до Андромеды значительно улучшено и составляет 2 миллиона световых лет.

Наблюдение звезды V1 Эдвином Хабблом стало важнейшим шагом на пути к открытию огромной Вселенной. Он затем стал искать другие галактики вне Млечного Пути. Их открытие и изучение позволило Хабблу понять, что Вселенная расширяется.

Вряд ли он мог предположить, что технический прогресс позволит всего через 100 лет проводить те же опыты астрономам-любителям. Не мог он знать и того, что мощнейший космический телескоп, носящий его имя, будет работать над точным измерением скорости расширения Вселенной.