Кратко контекст: спор Шепли — Кёртиса прошёл в $1920$ и сводился к двум вопросам: «находятся ли спиральные туманности внутри нашей Галактики или они — внешние „островные вселенные“?» и «какой масштаб нашей Галактики?»
Позиции и аргументы
- Г. Шепли:
- Утверждал, что Галактика очень большая, Солнце смещено от её центра, а спирали — внутри Галактики.
- Доказательства: расстояния до шаровых скоплений (по период‑люминисцентному закону переменных) и их концентрированное распределение указывает на центр в направлении Стрельца; наличие межзвёздного поглощения может затемнять удалённые объекты.
- Х. Кёртис:
- Утверждал, что Галактика гораздо меньше, а спиральные туманности — отдельные галактики.
- Доказательства: новы в Андромеде принципиально слабее, чем похожие поведения в Млечном Пути (намёк на большую дистанцию); сильные лучевые скорости В. Слифера для многих туманностей; структурное сходство спиралей с внешними галактиками.
Что оказалось верным и что ошибочным
- Верные наблюдения/аргументы Шепли:
- Солнце действительно не в центровой позиции Галактики — верно.
- Шаровые скопления концентрируются вокруг истинного центра Галактики (в направлении Стрельца) — верно.
- Межзвёздное поглощение существенно и влияет на видимость далеких объектов — верно.
- Ошибки Шепли:
- Он сильно переоценил линейные расстояния (и, следовательно, размер Галактики) из‑за неверной калибровки переменных звёзд (путаница в типах переменных/калибровках), поэтому оценка размера Галактики оказалась завышенной.
- Его утверждение, что все спиральные туманности вложены в Галактику, — неверно.
- Верные наблюдения/аргументы Кёртиса:
- Спиральные туманности оказались внешними галактиками — подтверждено обнаружением цефеид в Андромеде.
- Высокие лучевые скорости Слифера были реальными и важными для понимания динамики и масштабов Вселенной.
- Ошибки Кёртиса:
- Он недооценил реальный размер и массу Галактики (его масштаб был занижен).
- Некоторые оценки яркостей/дистансов были неточны из‑за ограниченной калибровки шкалы расстояний.
Как спор был разрешён и влияние на современное понимание
- Решение: обнаружение Г. Хабблом переменных Цефеид в Андромеде (публикации вокруг $1923$–$1924$) дало прямую дистанционную оценку и показало, что Андромеда и другие спирали находятся на расстояниях миллионов световых лет, то есть вне нашей Галактики. Это окончательно подтвердила идею «островных вселенных».
- Последствия для астрономии и космологии:
- Установление истинно внегалактического масштаба Вселенной и переход к изучению галактик как самостоятельных объектов.
- Коррекция шкалы расстояний: Галактика меньше, чем предполагал Шепли, но больше, чем думали до него; современные оценки диаметра Млечного Пути порядка $\sim 10^5$ световых лет, расстояние Солнца до центра $\sim 2.6\times 10^4$ световых лет.
- Сбор и критическая проверка методов измерения расстояний (различение типов цефеид, роль поглощения и т.п.) стали центральными задачами; это привело к постоянному улучшению калибровок дистанций.
- Спор ускорил развитие внегалактической астрономии и подготовил почву для открытия расширения Вселенной (Хаббл, $1929$), поскольку накопленные красные смещения Слифера получили физическое значение в контексте большого масштаба.
Краткое резюме: Шепли прав в том, что Солнце не центрально и что межзвёздное поглощение важно; он ошибся в абсолютных масштабах и в том, что спирали — часть Галактики. Кёртис прав в том, что спирали — внешние галактики и Вселенная крупнее; он недооценил размеры самой Галактики. Их спор привёл к уточнению методов измерения расстояний и к формированию современной картины Вселенной как множества галактик на миллионных и большем масштабах.