Вот эти-то «философские воззрения», подобно темным и кривым очкам, делали астрономов как бы полуслепыми, мешали видеть то, что происходит на небе. Ученые даже представить не могли — как это звезды могут изменяться, притухать и разгораться. Заметив на небе какую-то перемену, они чурались ее, не решаясь начать систематические наблюдения; не имея настоящею научного мировоззрения, они смотрели на небо, но многого не видели.

Изучение переменных звезд началось с конца XVIII века, когда чешский крестьянин, астроном-самоучка Палич и глухонемой английский юноша Гудрайк заметили несколько переменных звезд и стали за ними следить.

Оказалось, что некоторые переменные звезды с изумительной аккуратностью изменяют свою яркость. Одна из них — звезда «Злой Гость» — Алголь из созвездия Персея двое с половиной суток светит, как самая обычная звезда, потом она начинает гаснуть. Угасание длится 4,5 часа. В следующие 4,5 часа Алголь восстанавливает прежний блеск и опять светит 60 часов как ни в чем не бывало.

Другая переменная звезда, помеченная на карте созвездия Цефея греческой буквой дельта, изменяем свою яркость непрерывно. 35 часов она постепенно разгорается, а следующие 94 часа — также плавно угасает. Сбавив светимость до предела, дельта Цефея, не задерживаясь ни на секунду, начинает разгораться. Переменных звезд, подобных Алголю, нашлось на небе очень много — свыше восьмисот. Они все называются алголями.

Звезд, похожих на дельту Цефея, еще больше — несколько тысяч. Они носят общее название — цефеиды.

Разгадка алголей была найдена сравнительно легко. Все алголи — затменные звезды. Они имеют темных или слабосветящихся спутников. Обращаясь вокруг главной звезды, спутник по временам заслоняет ее — становится между нами и звездой. Происходит затмение, и звезда сбавляет свой блеск.

Цефеиды совершенно не похожи на алголей. Цефеиды изменяют свою яркость непрерывно и своеобразно — они меркнут вдвое и втрое медленнее, чем разгораются. Присутствием темного спутника объяснить такую особенность цефеид не удается. Спутник не может так резко замедлять и ускорять движение по орбите. Он не может надвигаться на диск звезды медленнее, чем сходить с него. Не затмение, что-то иное заставляет цефеид «зажмуриваться».

Исследования крупнейшего русского астрофизика А. А. Белопольского показали, что когда цефеида увеличивает блеск, она действительно разгорается — ее температура нарастает и изменяется характер спектра.

Другой русский ученый Н. А. Умов высказал предположение, что цефеиды это — пульсирующие звезды. Разгораясь, они увеличиваются в объеме, словно раздуваются, а потом, когда «приступ лихорадки» пройдет, они съеживаются, их поверхность опадает и светимость уменьшается.

Последующие исследования полностью подтвердили гипотезу Н. А. Умова.

Все цефеиды оказались очень крупными звездами. Они по объему в несколько тысяч раз больше нашего Солнца. Вещество на этих звездах непрерывно колышется— их объем то увеличивается, то уменьшается, цефеиды как бы «дышат».

Особенно замечательно то, что пульсации цефеид подчинены законам маятника. Как длинный маятник качается медленнее короткого, так и большая, массивная, яркая цефеида пульсирует медленнее, чем менее крупная. Десятисуточная цефеида больше и ярче семисуточной. Цефеида с периодом в 5 суток больше и ярче трехсуточной и так далее. Зная период цефеиды, можно определить ее размеры и светимость.

Это замечательное открытие превратило цефеиды в своеобразные маяки Вселенной.

Когда темной ночью капитан корабля видит вдали мигающий фонарь маяка, он легко ориентируется и узнает расстояние до берега; так и астроном, заметив среди какой-либо звездной стаи или скопления чудесную цефеиду, видит в ней подобие маяка, который помогает ему ориентироваться в пространстве.

Несколько ночей подряд астроном измеряет блеск цефеиды и устанавливает длину ее периода. Узнав период, он определяет ее светимость. Допустим, что замеченная им цефеида по светимости равна Арктуру — «стражу Медведицы» из созвездия Волопаса. Поставленные в пространстве рядом, цефеида и Арктур казались бы земному наблюдателю совершенно одинаковыми звездами.

Но на небе они выглядят неодинаковыми. Арктур блестит, как звезда первой величины, а найденная цефеида виднеется звездочкой одиннадцатой величины, то есть совсем тусклой. Ее блеск ослаблен расстоянием. Она, очевидно, расположена гораздо дальше Арктура. И можно вычислить на сколько она дальше его.

Закон убывания видимой яркости источника света с увеличением расстояния прост, и соответствующие вычисления не сложны.

Так как найденная цефеида по блеску слабее Арктура на 10 звездных величин, то, следовательно, она в 100 раз дальше его.

Арктур — близкая звезда. Расстояние до нее известно достаточно точно. Оно равно 33 световым годам. Следовательно, цефеида находится на расстоянии в 3300 световых года.

Каждая цефеида оказывается своеобразным верстовым столбом. Ее период и блеск говорят и о расстоянии до нее. Открытие замечательных свойств цефеид было прекрасным подарком науке.

Впервые в мире расстояние до звезд было измерено в 1838 году великим русским астрономом В. Я. Струве. К 1913 году, то есть за 75 лет, ценой напряженных усилий астрономов всех стран удалось измерить расстояния всего лишь до 50 наиболее близких звезд. Наука приобрела план ближайших окрестностей Солнца — небольшого участка радиусом в несколько десятков световых лет. Все остальное оставалось недоступным.

Движущиеся скопления, зеленоватые туманности, звездные облака Млечного Пути, загадочные белые спирали и шаровые звездные кучи — все это находилось за пределами досягаемости. Их видели на небе, но было неизвестно, что ближе, а что дальше.

Пытливая человеческая мысль открыла закономерность, связывающую период и светимость цефеид. Казавшееся недосягаемым, стало простым и доступным.

Учеными на первых порах учтено 980 цефеид, Эти цефеиды превратились в «верстовые столбы», расположенные в различных областях Млечного Пути. Почти тысяча невидимых нитей протянулась от Земли по разным направлениям. И длина каждой нити стала известной. Ученые сделали сразу тысячу промеров Вселенной. Наука торжествовала победу. Перед ней открылись широкие горизонты.

Первые измерения, сделанные с помощью маяков Вселенной, показали, что окружающий нас мир звезд хотя и велик, но не безграничен. Звезды рассеяны в пространстве не равномерно, а собраны в огромное облако.

Это скопление звезд по форме похоже на спортивный диск или на две мелкие тарелки, сложенные краями — оно круглое и сплющенное.

В бесконечном просторе Вселенной наше звездное облако, как остров среди океана, а звезды, его составляющие, по сравнению с самим облаком, подобны ничтожно-малым светящимся пылинкам. Одну из этих пылинок мы называем своим Солнцем.

Солнце, и мы вместе с ним, находится в звездном облаке и поэтому видеть его мы можем только изнутри. Как зритель на трибуне стадиона, оглядевшись вокруг, видит множество зрителей, сплошной стеной опоясавших стадион, так и наш взгляд встречает по направлению к краям облака мириады звезд, сгустившихся возле центральной плоскости звездного облака.

Мы наблюдаем это сгущение звезд на нашем небе и называем его Млечным Путем. Он охватывает небо сплошной серебристо-жемчужной лентой, как бы сотканной из мельчайшей звездной пыли. Но это не пыль, это звезды не менее яркие, чем наше Солнце. Они только выглядят мелкими, потому что находятся далеко.

И скученность их кажущаяся. Как ряд придорожных столбов виден редким вблизи и частым вдали, так и звезды Млечною пути — они расположены на больших расстояниях друг от друга, а впечатление тесноты в Млечном Пути создает перспектива.

В действительности же такой скученности там нет. И Млечный Путь — не путь и ничего не имеет общего с молоком. Это старинное название возникло в глубокой древности, когда поэтическое воображение первых наблюдателей сравнивало далекие звездочки с мельчайшими брызгами молока.