Планета Земля вращается вокруг одиночной звезды – такого родного для нас Солнца. Поэтому гравитационно связанные системы из двух или более звёзд кажутся нам экзотическими. Но во Вселенной так называемые двойные звёзды – далеко не редкость, наоборот, они встречаются довольно часто.

Наша звёздная система – Галактика – не исключение из этого правила. Примерно половина всех её звёзд являются двойными, то есть системами из двух гравитационно связанных звёзд, вращающихся по замкнутым (эллиптическим или круговым) орбитам вокруг общего центра масс.

В этой заметке мы расскажем об учёном — опытном наблюдателе, который, среди других достижений, составил первый каталог (перечень) двойных звёзд. Это известный немецкий астроном и географ Христиан Майер (1719–1783), трехсотлетие со дня рождения которого отмечали в 2019 году.

***

Христиан Майер родился 20 августа 1719 года в селении Модрица вблизи города Брно (теперь – на территории Чешской Республики). Образование получил в городе Вюрцбурге, где изучал теологию и другие науки.

В 1752 г. Х. Майер был назначен профессором математики и экспериментальной физики Гейдельбергского университета, через 10 лет – профессором астрономии в том же учебном заведении. В 1773 г. учёный стал придворным астрономом Карла-Филиппа-Теодора (1724–1799), курфюрста Пфальцского (курфюрстом в Священной Римской империи называли князя, который имел выборное право, т.е. мог избирать императора).

Научные труды этого учёного связаны с наблюдательной астрономией – так называют область астрономии, которая связана с получением информации о небесных объектах по результатам астрономических наблюдений с использованием телескопов и других астрономических приборов. Х. Майер определял координаты Солнца, Луны и планет, то есть положение этих тел на небесной сфере. Сначала Х. Майер наблюдал в обсерватории в Шветцингене, которую сам соорудил и оборудовал небольшими астрономическими инструментами. Несмотря на скромное оборудование, учёный стал известен в мире, как высококлассный наблюдатель.

В 1769 г. по приглашению российской императрицы Екатерины ІІ, Х. Майер в Санкт-Петербурге вместе с российским астрономом Андреем Ивановичем Лекселем наблюдал редкое и интересное астрономическое явление: прохождение Венеры напротив солнечного диска.

Это явление ещё называют по-другому: прохождение Венеры через солнечный диск или транзит Венеры. Явления прохождения Венеры напротив диска Солнца происходят редко, в частности, последнее имело место в июне 2012 года, а следующий транзит планеты-красавицы состоится в 2117 г.

Научные наблюдения транзитов Венеры несколько сотен лет назад были очень важны, т.к. они позволяли приближённо определить расстояние от Земли до Солнца по величине получаемого из наблюдений так называемого параллакса Солнца. Это угол, под которым из расстояния Солнца от Земли виден экваториальный радиус нашей планеты.

Из-за эллиптичности земной орбиты параллакс Солнца изменяется в течение года от 8,65″ до 8,94″. Современное точное значение солнечного параллакса на среднем расстоянии Земли от Солнца равно 8,794″ ± 0,002″ (угловой секунды).

Но вернёмся в 1769 год. Наблюдения транзита Венеры 1769 года в Российской империи велись с большим размахом. Кроме упомянутых выше наблюдений в петербургской Астрономической обсерватории, были организованы наблюдения на семи станциях, среди которых – одна в Восточной Сибири (Якутск). К счастью, наблюдения почти на всех станциях, а также в Петербурге, прошли успешно.

Если обобщить, то по результатам наблюдений из разных точек Земли транзита Венеры 1769 г. учёные получили величину параллакса Солнца в пределах 8,43″–8,80″. Это не очень точный результат, но всё же вполне удовлетворительный. И Христиан Майер, как известный в мире мастер своего дела, внёс свою часть нелегкого труда астронома-наблюдателя в определение солнечного параллакса, а значит, и расстояния от Земли до Солнца.

А теперь немножко о других достижениях Христиана Майера. Большая заслуга учёного в том, что он инициировал создание астрономической обсерватории в городе Мангейме (теперь – на территории Германии). В 1771 г. учёный разработал проект обсерватории; её фундамент заложили в 1772 г., а в 1775 году завершили строительство.

В новопостроенной обсерватории, которую оснастили лучшими на то время инструментами, Х. Майер в январе 1776 г. начал наблюдения, пользуясь 2,5-дюймовым (6 см) телескопом с фокусным расстоянием примерно 2,5 м, дававшем увеличение в 85 раз.

Этот ахроматический инструмент изготовил в Лондоне известный производитель оптических приборов Питер Доллонд (1731–1820); ахроматический означает свободный от так называемой хроматической аберрации.

Так называется разновидность аберрации оптической системы, обусловленная зависимостью показателя преломления среды от длины волн проходящего через неё излучения, т. е., дисперсией света. Из-за дисперсии фокусные расстояния не совпадают для лучей света с разными длинами волн и изображение светила получается нечётким. Поэтому конструируют ахроматические телескопы, свободные от такого рода дефекта изображения.

Христиан Майер одним из первых стал регулярно наблюдать двойные звёзды – он уделял особое внимание тем звёздам, которые на небесной сфере находятся вблизи друг от друга. Учёному удалось открыть несколько десятков двойных звёзд. Изучение двойных звёзд в те времена было новым направлением в астрономии. Две звезды, которые в пространстве расположены близко друг к дружке, а от земного наблюдателя далеко, для невооруженного глаза сливаются в одну, т.е. видны как одна звезда. Но в телескоп многие из таких звёздных систем можно увидеть как двойные звезды, т.е. компоненты (составляющие) системы видны раздельно. Такого типа звёздные системы ещё называются визуально-двойными звёздами.

В 1779 году он составил первый в мире каталог двойных звёзд, который охватывал 56 звёздных пар. Как мы уже понимаем, в каталог Майера вошли несколько десятков известных тогда визуально-двойных звезд. В наше время учёные открыли уже около 100000 таких звёздных систем.

Изучение этих небесных тел в свое время показало, что закон всемирного тяготения Ньютона справедлив не только для объектов Солнечной системы, но и для звёзд, т.е. является единым для наблюдаемой части Вселенной. Кроме того, исследуя визуально-двойные звёздные системы, астрономы получили возможность определять массы звезд, опираясь на наблюдения и закон всемирного тяготения..

Христиан Майер известен не только как астроном, но и как географ. В частности, он принял участие в измерении дуги меридиана на территории Франции и в составлении большой карты Франции.

Христиан Майер умер 16 апреля 1783 года в г. Гейдельберге. В честь учёного Международный астрономический союз назвал кратер на Луне (1935 г.).

Л.Н. Свачий, кандидат физико-математических наук, Главная астрономическая обсерватория НАН Украины