Опираясь на свои измерения цефеид и на соотношение периода и блеска, которое обнаружила Ливитт, Хаббл сумел определенно доказать, что цефеиды в туманности Андромеды и в нескольких других туманностях так далеки, что не могут находиться в пределах Млечного Пути. Выяснилось, что Андромеда – это другой «остров», другая спиральная галактика, хотя и очень похожая на нашу, одна из более чем 100 млрд других галактик, которые, как мы теперь знаем, существуют в наблюдаемой Вселенной. Результаты Хаббла не вызывали сомнений – настолько, что астрономическое сообщество, в том числе и Шепли, который, кстати, к этому времени уже стал директором Гарвардской обсерватории, где Ливитт сделала свое поразительное наблюдение, быстро смирилось с тем, что Млечный Путь – это далеко не весь окружающий нас мир. Размер известной нам Вселенной за один миг вырос на величину, намного большую, чем за все предшествующие столетия! Более того, изменилась архитектура Вселенной, как практически и все остальные ее характеристики.

После этого сенсационного открытия Хаббл мог бы почивать на лаврах, но его интересовала рыбка покрупнее, а именно более крупные галактики. Измерив тусклые цефеиды в более далеких галактиках, Хаббл смог составить карту Вселенной на еще больших масштабах. А сделав это, он открыл кое-что, и это оказалось даже интереснее: Вселенная расширяется!

Этот результат Хаббл получил из сравнения расстояний до галактик, которые определил он, с другим набором измерений американского астронома Весто Слайфера, который измерил спектры излучения, приходящего от этих галактик. А чтобы разобраться, откуда взялись эти спектры и какова их природа, нам с вами придется вернуться к самым истокам современной астрономии.

Одно из важнейших открытий астрономии – то, что вещество звезд и вещество Земли по большей части одинаково. Все началось с Исаака Ньютона, как и очень многое в современной науке. В 1665 г. Ньютон, тогда еще совсем молодой ученый, пропустил через призму тоненький лучик света – чтобы получить его, он полностью затемнил комнату и проделал дырочку в ставне – и увидел, как солнечный свет разложился на знакомые всем цвета радуги. Ньютон заключил, что белый солнечный свет содержит все эти цвета, и был прав.

Прошло 150 лет, и другой ученый, более тщательно исследуя разложенный в призме свет, обнаружил среди цветов темные полосы и предположил, что это вызвано присутствием во внешней атмосфере Солнца материалов, которые поглощают свет определенных цветов или длин волн. Эти так называемые линии поглощения можно было идентифицировать, зная длины волн света, которые, как показали лабораторные измерения, поглощаются теми или иными элементами на Земле, в том числе водородом, кислородом, железом, натрием и кальцием.

В 1868 г. еще один ученый обнаружил две новые линии поглощения в желтой части солнечного спектра, которые не соответствовали никаким известным на Земле элементам. Он решил, что это, наверное, след какого-то нового элемента, который назвал «гелий». Спустя поколение гелий нашли и на Земле.

Изучение спектров излучения, приходящего от других звезд, – важный инструмент, позволяющий многое узнать об их составе, температуре и эволюции. Начиная с 1912 г. Слайфер наблюдал спектры света, исходящего от различных спиральных туманностей, и обнаружил, что они похожи на спектры близких звезд, с тем лишь исключением, что все линии поглощения сдвинуты на одну и ту же длину волны.

К тому времени стало понятно, что это вызвано всем известным эффектом Доплера: он назван в честь австрийского физика Кристиана Доплера, который в 1842 г.