Реальная мера мощности телескопа не в том, насколько сильно он может увеличить удалённый объект, а в том, какую часть отраженного от объекта света он собирает. Это легко понять, если подумать о фотонах или легких частицах как о каплях дождя, а о телескопе как о ведре. Чем больше ведро, тем больше капель дождя вы соберете. Точно так же «сила сбора света» телескопа является мерой того, насколько эффективно он собирает фотоны, и эта мощность зависит от диаметра, или «апертуры» объектива или зеркала.
Уже более века астрономы строят телескопы со всё большей и большей апертурой, чтобы они могли улавливать больше небесного света. По сути, большая линза или зеркало позволяют учёным заглянуть глубже в пространство и увидеть более слабо излучающие свет объекты. Ранним примером этой «жажды фотонов» является Левиафан из Парсонстауна, телескоп диаметром 1.82 метра, построенный в 1840-х годах Уильямом Парсонсом, третьим графом Росс.
В течение многих лет лорд Росс изучал ночное небо с помощью своего 90-сантиметрового телескопа в замке Бирр в Ирландии. Объекты, которые интересовали его больше всего, назывались «туманности» – термин, который когда-то относился к любому нечеткому объекту в небе. В то время не было известно, что эти так называемые туманности на самом деле представляют собой набор различных объектов: от звездных скоплений и галактик до облаков газа и пыли. Телескопы времени Парсонса просто не были достаточно мощными, чтобы различать структуры таинственных пучков света.
Следовательно, в астрономии возник нерешенный вопрос: «Содержат ли туманности звезды?». Зная, что для решения этой проблемы необходим более крупный инструмент, лорд Росс решил построить шестифутовый (1.82 метра) телескоп. Это открыло путь целому ряду замечательных инженерных достижений, которые было необходимо создать, чтобы соорудить такое устройство.
Сегодня можно создавать зеркала телескопа, превышающие в диаметре девять метров, покрывая стеклянную поверхность отражающим металлом. Однако в конце 1800-х годов зеркала делались с добавлением более тяжелого и более проблемного отражающего металла. Сплав меди и олова не только трудно отливать и формовать, он также быстро тускнеет в столь влажном климате, как в Ирландии. Однако после трех попыток с использованием больших торфяных печей лорду Росс и его людям удалось создать самое большое в мире зеркало для телескопов. На самом деле, сделали два зеркала: была необходима резервная копия, поскольку чувствительный характер зеркала требовал его замены каждые шесть месяцев.
Левиафан Парсонстауна, или отражающий телескоп графа Росса, оставался самым большим в мире на протяжении более 75 лет. Однако инструмент не лишён недостатков. Для размещения такого большого телескопа использовалась уникальная система крепления, которая ограничивала движение в направлении восток-запад.
Эта система была первой и последней в своём роде, и, выглядя как крепость, она остается весьма впечатляющей. 18-метровая телескопическая труба длиной 21 метр и высотой 15 метров подвешена между двумя каменными стенами. В верхней части этих стен, которые защищают прибор от сильных ветров, расположена подвижная смотровая площадка. Здесь граф Росс провел много холодных ночей, рисуя раскрытые ему сложные небесные структуры.
Сначала большинство наблюдений касалось Луны и нескольких планет. Инструмент помог описать нашу Солнечную систему более подробно, чем когда-либо, и наиболее важным открытием, сделанным в Парсонстауне, было открытие спиральной туманности M51. Ныне известная как галактика Водоворот, M51 была первым категоризованным спиральным объектом. Хотя граф Росс правильно заметил, что M51 «усеян звездами», споры об истинных характеристиках туманностей затянулись, и только в 1920-х годах Эдвин Хаббл признал некоторые нечеткие объекты галактиками, в том числе, и наш Млечный путь.
Тем не менее, Левиафан является свидетельством навыков Парсонса в области инженерии, оптики и астрономии. Иллюстрации одной галактики, нарисованные графом, содержат больше деталей, чем фотография, сделанная 200-дюймовым телескопом в Паломарской обсерватории столетие спустя. Продолжая идти по стопам своего отца, четвертый граф Росс использовал телескоп для своих собственных наблюдений. Однако в 1878 году инструмент вышел из употребления и был демонтирован в 1908 году.
Благодаря седьмому и нынешнему графу в конце 1990-х годов телескоп реконструировали, установив новое зеркало и моторы для облегчения наведения. Наблюдения продолжаются и сегодня, поскольку астрономы-любители часто заглядывают в Левиафан. Ирландский исторический научный центр также находится в замке, где выставлена большая коллекция астрономических инструментов и артефактов. Но чтобы мельком увидеть оригинальное зеркало, вы должны отправиться в Лондонский музей науки.
Полезно знать
Замок Бирр находится в графстве Оффали в центре Ирландии. До него можно добраться на машине: за два часа из Дублина и примерно за час из аэропорта Шеннон и города Голуэй.