В прошлом столетии оптические инструменты были настолько еще несовершенны, что астрономы при всех своих усилиях не могли определить годичные параллаксы звезд. Даже тщательные исследования Гершеля не дали в этом отношении никаких результатов. Только астрономам XIX века удалось уловить эти едва приметные углы и достигнуть более или менее приблизительной оценки расстояний. Фундаментальные работы по этому предмету принадлежат Вильгельму Струве и Бесселю.
Вильяму Гершелю мы обязаны также уяснением истинного значения так называемых физических двойных звезд, или звезд близких между собою и взаимно тяготеющих друг к другу. Новый в то время вопрос о сложных звездах обратил на себя внимание Вильгельма Струве еще в 1813 году. После первых наблюдений Гершеля прошли годы и, прежде чем знаменитые английские астрономы Джон Гершель и Соут занялись продолжением этих наблюдений, в Дерпте начались уже исследования некоторых из наиболее ярких двойных звезд.
Среди сложных звезд встречаются случайные соединения, в которых кажущаяся близость двух звезд есть только следствие перспективы; эти светила могут быть очень далеки друг от друга и представляются близкими между собою, потому что линия зрения, идущая к одной звезде, проходит близко к линии зрения другой; такие соединения называют оптическими двойными звездами. Но чем ближе во многих парах две звезды одна к другой, тем больше уменьшается вероятность их оптического соединения; если же мы заметим, что звезды движутся одна возле другой, то, несомненно, мы можем принять эти сложные звезды за особенные физические системы самосветящихся тел, подлежащих действию взаимного тяготения. Время обращения в различных парах звезд бывает весьма различным, в иных случаях оно продолжается десятки и сотни лет, оттого в короткие промежутки времени эти движения почти незаметны. Существуют звезды, которые прежде считались двойными, потом казались простыми, одинокими, и лишь впоследствии были окончательно признаны двойными.
Струве, сравнивая свои наблюдения с наблюдениями Гершеля, нашел в 58-ми парах звезд несомненные доказательства вращения одной звезды около другой, в 39-ти – признал такие движения вероятными и в 66-ти парах – предположительными. Интересны также его наблюдения над изменениями в сияниях сложных звезд и над спектрами их сияний. Он заметил такие перемены в сияниях 28-ми разных двойных звезд и задал себе вопрос, отчего зависят эти чудные светоизменения? Наш астроном полагал, что, подобно Солнцу, эти звезды вращаются вокруг своей оси и имеют на своих поверхностях темные пятна; периоды вращений могут быть различными – от нескольких дней до нескольких годов, и сами пятна могут перемещаться подобно движению облаков в атмосфере. Теперь это явление объясняют иначе, и гипотеза Струве имеет только исторический интерес.
Исследование двойных звезд шло рука об руку с усовершенствованием телескопов. Явился бессмертный Фраунгофер, который довел до поразительного совершенства свой ахроматический рефрактор; к счастью для астрономии, в 1824 году такой рефрактор попал в руки Вильгельма Струве и это послужило началом новой эры для наблюдений за двойными звездами. При помощи нового рефрактора Струве открыл множество звезд, совершенно неизвестных Гершелю; многие звезды, принимавшиеся Гершелем за двойные, после наблюдений Струве оказались тройными и пятерными. За период в двенадцать лет Струве наблюдал 2640 двойных звезд. В то же время Джон Гершель продолжал исследования своего отца и отправился со своим знаменитым телескопом на мыс Доброй Надежды для того, чтобы наблюдать двойные звезды южного неба. Многолетнее пребывание Гершеля на юге ознаменовалось открытием 2100 двойных звезд. Основание Пулковской обсерватории также отозвалось весьма плодотворно на наблюдениях двойных звезд. Каталог В. Струве заключает в себе 3112 двойных звезд. Казалось, область северного неба была в этом отношении исчерпана. О. Струве и Дембовский тщательно исследовали уже найденные двойные звезды. Дембовский, землевладелец из Ломбардии, построил обсерваторию за свой собственный счет и освоил все усовершенствованные Струве способы наблюдения; его работы отличаются необыкновенной точностью и тщательностью. Труды упомянутых ученых познакомили нас с движениями двойных звезд; теперь нам известно, что некоторые звезды закончили со времен Гершеля свои полные обороты вокруг другой звезды. Наблюдения такого рода убедили нас в том, что Закон всемирного тяготения действует далеко за пределами нашей Солнечной системы и что там Солнце обращается вокруг Солнца, повинуясь тяготению так же, как и камень, падающий на землю.
В последнее время учение о двойных звездах обогатилось новыми открытиями. Настоящее показало, что не область северного полушария была в этом отношении исчерпана, а сила лучшего в то время рефрактора имела свои пределы, и теперь с помощью более совершенного телескопа для изучения этих светил открылась новая эра. В последние годы открыто много новых двойных звезд, большинство из которых найдено Бурнгамом.
Все это наводит на мысль, что с усовершенствованием телескопов изучению двойных звезд предстоит новая будущность, и оно, расширив наш кругозор, прольет истинный свет на устройство Вселенной. Ввиду этого заслуги Гершеля и Струве, положивших такое славное начало изучению двойных звезд, бессмертны. Можно надеяться, что они не только не будут забыты отдаленным потомством, но, по всей вероятности, оно осознает их глубже и лучше оценит.
Возможности телескопа, конечно, имеют свои пределы. Но Гаусс был прав, когда говорил: “Природа бесконечно богата такими средствами, каких бедный ум человеческий не может себе и представить”. На каждом шагу мы видим подтверждение этой мысли великого математика.
Так, например, совершенно неожиданно на помощь изучению двойных звезд явилась фотография в соединении со спектральным анализом. Она помогла современным астрономам открыть такие двойные звезды, которые “не поддавались” никакому телескопу. Первое открытие таким способом было сделано в Гарвардской обсерватории в Кембридже (Северная Америка) в конце 1889 года.
Итак, мы видим, что воззрения В. Струве в области чистой астрономии и его открытия в области практической астрономии связаны с самыми существенными вопросами, относящимися к устройству Вселенной, которыми занимались и всегда будут заниматься величайшие умы.
Заслуги Струве в области геодезии также огромны и отличаются тем же общим характером.
Из всех градусных измерений по направлениям меридианов особую важность вследствие чрезвычайной точности в производстве всех относящихся сюда работ представляют следующие: 1) англо-французское; 2) большое индийское; 3) скандинаво-русское; 4) среднеевропейское измерение. Скандинаво-русское измерение протягивается по дерптскому меридиану более чем на 25 градусов от Старо-Некрасовки (близ Измаила на Дунае, под 45-м градусом широты) до Фугленеса (на острове Квал-Э в Ледовитом океане, близ Гаммерфеста, под широтою 70 градусов). Измеренная дуга меридиана составила 2645 верст и 67 5 /7 сажени. Точность работы была так велика, что погрешность всей этой длины (вычисленная по теории вероятностей) оказалась ничтожной, около шести сажен. Такая точность оставляет далеко за собой все предшествовавшие измерения.
В работе этой участвовали геометры трех стран: России, Швеции и Норвегии. Но история науки будет по преимуществу связывать это измерение с именем В. Струве; благодаря энергии, знаниям и необыкновенным талантам этого астронома, скандинаво-русская работа достигла таких грандиозных размеров и необычайной точности. До 1839 года Струве участвовал в геодезических работах как частное лицо, а с этого времени – в качестве директора Пулковской обсерватории. В 1861 году Петербургская Академия издала первых два тома систематического и довольно подробного изложения этой работы, составленной Струве под заглавием “Дуга меридиана в 25° 30 между Дунаем и Ледовитым морем, измеренная с 1816-го по 1855 год под руководством К. Теннера, И. X. Зеландера, Кр. Ганстена и В. Струве”.
