Звёздный след Фридриха Бесселя

Судьба ученого была удивительна. С рождения (22 июня 1784 г.) до 14 лет будущий великий астроном  жил в Миндене (Вестфалия). Карл Бессель – отец большого семейства служил мелким судебным чиновником. Несмотря на довольно низкое жалованье, он сумел дать хорошее воспитание и образование всем девятерым своим детям. Когда Фридрих в 13 лет бросил гимназию – не только из-за нелюбви к латыни, а вообще из-за отвращения к занятиям ради занятий – Карл сам стал заниматься с сыном. Он понимал, что для его любознательного мальчика с математическим складом ума, мечтавшего о звездах и морских путешествиях, важно дело, приносящее очевидную пользу. Самообучение проходило настолько успешно, что уже в 14 лет Фридрих Бессель сделал свой первый вклад в астрономию – открыл двойственность эпсилон Лиры. Изучая небо, причем визуально, без каких-либо приборов, он обнаружил, что слабая звёздочка в созвездии Лиры, – двойная, а на звёздной карте она была изображена в виде одной звезды. Но, несмотря на то, что астрономия стала его страстью, о том, чтобы отдать свою жизнь науке, юный Фридрих тогда и не мечтал.

Родители тоже не планировали научной карьеры для сына. Они видели его человеком обеспеченным, с приличным положением в обществе. Фридрих не противился – напротив, даже был доволен, когда отец  отправил его к своему приятелю в Бремен учиться коммерческому делу. Днем юноша работал, а по ночам занимался самообразованием, изучал иностранные языки, математику, географию, этнографию и даже навигационную астрономию. И, конечно же, продолжал наблюдать за звездами.

В 18 лет он вычислил орбиту малой планеты Церера, открытой сицилийским астрономом Джузеппе Пиацци годом раньше.

(Позже она была классифицирована как астероид, но в 2006 году признана наряду с Плутоном карликовой планетой). А в 1804 году с помощью самодельных инструментов Бессель определил долготу Бремена.

Но самым значимым стало вычисление элементов орбиты кометы Галлея. Это открытие круто изменило жизнь Фридриха, поскольку привлекло внимание самого Генриха Вильгельма Маттиаса Ольберса, одного из крупнейших астрономов того времени. Он опубликовал восторженный отзыв на работу Бесселя, представив астронома-самоучку всему ученому миру. По его рекомендации юный гений стал ассистентом у другого крупного немецкого астронома, члена Королевской шведской академии наук Иоганна Шрётера, который, занимая должность судьи в пригороде Бремена – Лилиентале, построил там себе обсерваторию и прославился наблюдениями Луны и планет.

Работая в обсерватории Шрётера, Бессель был абсолютно счастлив, несмотря на ничтожное жалованье. В 1810-м году за свои успехи он получает премию имени Лаланда, которая вручалась Парижской академией наук вплоть до 1970 года за вклад в астрономию.

За четыре года работы у Шрётера Бессель напечатал более 50 научных работ, половину из которых посвятил движению комет, несколько статей, 12 научных рецензий.

Молодого ученого приглашали в известные обсерватории и учебные заведения – в Дюссельдорф, Грейфсвальд, Лейпциг… Но Бессель отказался от всех предложений – может, из скромности или отсутствия педагогического опыта, а может, просто жаль было покидать стареющего Шрётера, который дал ему, по сути, полную свободу действий. Однако политическая ситуация из-за наполеоновских войн накалялась, и Бессель в итоге все-таки вынужден был изменить свои планы и покинуть Лилиенталь.

Идею создания новой точной астрометрии ему удалось реализовать уже на новом рабочем месте. Прусское правительство приняло программу развития Кёнигсбергского университета и создания при нем обсерватории. Построить ее по собственному плану и затем возглавить поручили Бесселю, которого именно для этого и пригласили в 1809 году в Кёнигсберг.

Однако процесс затянулся. Деньги на строительство из казны выделили, но возникли трудности с выбором места. Началась волокита, документы перекидывались из одного ведомства в другое, неделями лежали в долгих ящиках чиновничьих столов. Наконец решение нашлось. Обсерваторию заложили  в самой высокой части старого городского вала – на холме Буттерберг.

 

Кёнигсбергская обсерватория.

 

Как утверждают биографические источники, строительство шло медленно и неровно. Трудности прежде всего возникали из-за нехватки средств, что неудивительно: страна была разорена недавней войной, огромная контрибуция, которую Пруссия платила Наполеону, опустошала государственную казну… Летом 1811 года строительство замерло совсем. Бессель уже начал помышлять о переезде на другое место, но всё же осенью 1811 года ему удаётся достать денег, и он решает остаться в Кёнигсберге. Ровно через два года – осенью 1813-го – обсерватория была построена и оснащена в соответствии с планом Бесселя.

На время строительства его пригласили работать в кёнигсбергский университет Альбертина, пребывавший в то время в упадке. Здесь ученый-самоучка написал самые важные из своих работ, читал лекции, стал профессором математики и астрономии. Бессель поднял престиж Альбертины как университета с высоким уровнем преподавания и развития точных наук, заложил основы кёнигсбергской физико-математической школы.

Однако, несмотря на то, что в Кёнигсберге Фридриха Бесселя встретили очень благожелательно, в университете у него начались проблемы. Руководству не понравилось, что у столь известного ученого не оказалось ученой степени. На помощь, как всегда, пришли Ольберс и Гаусс – «король математиков», с которым он познакомился еще в Бремене. Благодаря им Бессель заочно получил диплом докторской степени философского факультета Геттингенского университета.

Кёнигсбергская правительственная обсерватория стала одной из ведущих в Европе, второй по значимости после Берлинской.

Частично оборудование обсерватории изготовлялось по чертежам Бесселя и впоследствии послужило образцом для всех новых обсерваторий. Первое, что сделал наш герой на посту её директора, – завершил начатое еще во времена работы у Шрётера дело: актуализировал самый точный в XVIII веке звездный каталог Брадлея и по своим наблюдениям составил новый, еще более точный, в который вошли более трех тысяч звезд, и в 1818 году опубликовал его в своей работе «Основы астрономии». Составленными им новыми таблицами рефракции долго использовались в астрономической наблюдательной  практике. Благодаря ему выросли требования к конструкторам инструментов для астрономических наблюдений.

Всего за 12 лет (1821 – 1833) Фридрих Бессель очень точно определил координаты более 75 000 звезд и опубликовал результаты в «Кёнигсбергских таблицах», которые впервые сделали астрометрию стандартизованной современной наукой. А когда в обсерватории появился гелиометр (1829 г.), он смог подступиться к проблеме, которую астрономы пытались решить 300 лет: измерить параллаксы (расстояния между рядом расположенными звездами) с необычайно высокой для того времени точностью.

Благодаря этой работе Бессель стал одним из первых астрономов,
подступившихся к решению задачи о масштабах Вселенной.

Если измерение звездного параллакса принесло Бесселю золотую медаль Королевского астрономического общества, то следующее его открытие в звездной астрономии не получило признания при жизни ученого. В течение нескольких лет он наблюдал самые яркие звезды – Сириус и Процион (в созвездии Малого Пса). Пути этих звезд оказались змеевидными, волнистыми. И ученый предположил, что у них есть невидимые спутники. Так Бессель прослыл если не основателем, то предвестником «астрономии невидимого», хотя лавры первооткрывателя достались не ему, а американскому оптику Элвину Кларку. 31 января 1862 года, испытывая телескоп-рефрактор собственного изготовления, он обнаружил спутник Сириуса, существование которого предсказал Фридрих Бессель. А уже позже, в начале ХХ века, американский астроном Уолтер Адамс (тот самый, который определил скорость вращения Солнца) установил, что спутники Сириуса и Проциона являются представителями неизвестного ранее типа звезд — «белыми карликами».

Казалось, открытиям и научным предсказаниям Бесселя не было предела.

Он был убежден, что за Ураном существует еще одна планета. И не ошибся.

Нептун был открыт спустя несколько месяцев после его смерти с помощью Берлинских академических карт звездного неба, которые были изданы по инициативе Бесселя и, естественно, не без его участия. Кроме того, он определил массы некоторых планет и разработал теорию солнечных затмений.

Как отмечают современники и биографы, Бессель был прост в общении, всегда доброжелателен и внимателен к собеседнику, органически не переносил лицемерия. У него было много друзей, в том числе среди коллег из России. В его обсерватории работали директор Виленской обсерватории Петр Славинский (не путать с тезкой дирижером), директор Николаевской морской обсерватории Карл Кнорре, Александр Драшусов и Богдан Швейцер – директора Московской обсерватории.

Узы многолетнего сотрудничества связывали Бесселя с его младшим коллегой – выдающимся российским астрономом, основателем и первым директором знаменитой Пулковской обсерватории Василием Яковлевичем Струве. Он не раз бывал у своего друга и наставника в Кёнигсберге, советовался и даже обсуждал проект будущей Пулковской обсерватории.

Во время работы Бесселя Кёнигсберг стал одним из ведущих исследовательских астрономических центров Европы.

Ученый опубликовал около 400 научных работ и оставил большую переписку с коллегами.

В общей сложности в Кёнигсберге знаменитый ученый прожил 36 лет. Фридрих Вильгельм Бессель умер 17 марта 1846 года в Кёнигсберге и был похоронен на так называемом университетском «профессорском кладбище». Рядом погребена и его любимая супруга Иоханна, которая умерла в возрасте 91 года, пережив мужа на 40 лет. К сожалению, захоронение не сохранилось... В 2014 году рядом с бывшим «профессорским кладбищем», где покоится их прах, воздвигнут небольшой монумент.