Лекция 14 Развитие звездно-космологической картины мира на основе

Лекция 14. Развитие звездно-космологической картины мира на основе физики и технического прогресса XIX – начала XX вв. От изучения Галактики до выхода в Метагалактику. Л-14 а. Новые успехи в изучении Галактики и мира туманностей (XIX - ХХ вв. )

Первые прямые измерения звездных параллаксов. В. Я. Струве (1837), Ф. В. Бессель (1838), Т. Гендерсон (1839). Проблема приоритета. • • Это знаменательное событие, завершившее собой не одно столетие безуспешных попыток многих поколений астрономов, произошло почти одновременно на трех обсерваториях. Возможным оно стало благодаря новой высококачественной астрономической технике - уникальным рефракторам Й. Фраунгофера и совершенствованию методов наблюдения обработки результатов, разработка которых связана главным образом с именем кенигсбергского астронома Ф. В. Бесселя (1784 - 1846). Последний вошел в историю астрономии, прежде всего, как основоположник точной (стандартизованной) астрометрии. Бессель (как некогда Тихо Браге, но уже на новом уровне развития и техники, и математики) разработал методику учета разнообразных погрешностей, в том числе открытой им так называемой «личной ошибки» наблюдателя. В астрономию вошла точная бесселева методика математической обработки, или редукции наблюдений ( «Кенигсбергские таблицы» , 1830 г. ). Фундаментом ее стали теория вероятностей и способ наименьших квадратов (Гаусса-Лежандра ). Точность наблюдений достигла у Бесселя 0, 1” (в 10 раз выше, чем была у Брадлея). Именно под влиянием Бесселя формировалась знаменитая пулковская школа точных измерений в астрометрии и звездной астрономии.

• Но и сам Бессель в свое время был вдохновлен (по его собственным словам) первым успехом молодого астронома , работавшего в Дерпте (Тарту) и будущего директора Пулковской обсерватории В. Я. Струве в измерении неуловимых параллаксов звезд, поскольку сам, после первой неудачи в 1815 г. , оставил свои попытки. • Василий Яковлевич (тогда еще Фридрих Вильгельм) Струве (17931864) провел свои первые измерения в 1818 - 1821 гг. В 1822 г. он опубликовал параллаксы двух звезд, причем для одной (α Орла - Альтаир) - получил величину близкую к истинной (как оказалось впоследствии). Не будучи уверен в результате, он вернулся к проблеме только в 1835 г. , когда на обсерватории появился новый 10 дюймовый рефрактор Фраунгофера. • В феврале 1837 г. Струве опубликовал уже уверенно измеренный им (по 17 наблюдениям) параллакс Веги (α Лиры), оказавшийся весьма малой, но довольно точно определенной величиной (0125”, _+ 0, 055”, в действительности 0, 121” _+ 0, 004”).

• В октябре 1838 г. второй в истории астрономии параллакс звезды (61 Лебедя) измерил Бессель (по 400 наблюдениям , очень точно и еще более надежно). • Именно его результат поэтому был отмечен наградой от Лондонсого королевского общества. • Несколько раньше обоих параллакс α Центавра измерил в Южной Африке Т. Гендерсон, однако опубликовал свои результаты позднее(1839). • Во всех трех случаях измерялись так называемые тригонометрические параллаксы, т. е. непосредственно смещение звезды за счет перемещения наблюдателя (вместе с Землей). До конца XIX в. удалось измерить таким прямым методом параллаксы менее чем у полусотни звезд. Лишь с появлением астрофотографии дело пошло быстрее и уже в первые десятилетия ХХ в. число их достигло двух тысяч.

Массовые открытия двойных звезд (Дж. Гершель ; В. Я. Струве, 1847 г. ). • Продолжателями дела В. Гершеля стали Дж. Гершель(1792 - 1871) и В. Я. Струве основатель (1839)и первый директор Пулковской обсерватории. • Хотя крупнейшая Пулковская обсерватория России была нацелена на прикладные астрономо-геодезические работы (прежде всего, составление точных звездных каталогов), Струве сумел включить в ее исследовательские планы и кардинальные проблемы звездной астрономии. • Он работал в тесном творческом сотрудничестве с Ф. -В. Бесселем, а в области двойных звезд - с Джоном Гершелем (каждый из них открыл свыше 2, 5 тысяч новых звездных пар: Струве - в северном, Гершель в южном полушарии, см. ниже).

Исследование структуры Галактики и открытие межзвездного поглощения. В. Я. Струве. 1847 г. • В. Я. Струве впервые установил, что плотность распределения звезд в Галактике растет в направлении к ее экваториальной плоскости и кроме того в некотором направлении в пределах этой плоскости (оно оказалось направлением на центр Галактики!). • Он же впервые отметил более быстрое, чем это могло быть при полной прозрачности космического пространства, падение пространственной плотности звезд с расстоянием и впервые на твердой наблюдательной основе правильно объяснил эффект существованием межзвездного поглощения света, впервые оценив также и его величину. • (Опубликованное в 1847 г. на французском языке в большой работе Струве «Этюды звездной астрономии» , но не привлекшее тогда внимания и забытое почти на столетие, это явление было переоткрыто в 1930 г. американцем Трюмплером, оценки которого совпали с оценками поглощения у Струве. )

Новые открытия в мире туманностей. XIX в. Возрождение теории островных вселенных. • В 1845 г. вступил в строй еще более гигантский, чем 40 -футовый у В. Гершеля, рефлектор ирландского астронома и выдающегося конструктора В. Парсонса (1800– 1867) (D =183 см, F= 17 м, или « 6 футового» , - эта характеристика впервые стала применяться к диаметру зеркала, а не к длине трубы), названный за величину «Левиафан» . • Уже первые наблюдения на нем пошатнули стройную гершелеву картину космического «сада» - представление о млечных туманностях, как о ступенях формирования звезд. У многих из них Парсонс обнаружил явную комковатую структуру и подобно тому, как ранее, в начале своих наблюдений В. Гершель, сделал вывод о звездном составе этих объектов. • В итоге вновь получала подкрепление старая концепция островных вселенных.

Открытие спиральной структуры у млечных туманностей. (В. Парсонс, 1845 г. ) • Наиболее впечатляющим событием в мире туманностей стало в XIX в. открытие Парсонсом совершенно неожиданной черты в их строении: спиральной структуры. Она была открыта сразу же, при испытании нового рефлектора весной 1845 г. - сначала у М 51 (которую долгое время потом называли «Водоворот Росса» ) • (В русской литературе ошибочно его называют «лордом Россом» . В действительности он имел титулы «третий граф Росс, лорд Оксмантаун» . ) • Открытие Парсонса было подтверждено другими астрономами, главным образом американцем Д. Э. Килером (1857 - 1900). На полученных им фотографиях туманностей подтвердились многие структурные детали, зарисованные впервые Парсонсом.

Вильям Парсонс (третий граф Росс, лорд Оксмантаун) (1800 - 1867) Построил в 1845 г. крупнейший (вплоть до первой четверти ХХ в. ) рефлектор (D зеркала 182 см, F = 17 м) При первых испытаниях , в марте 1845 г. Открыл спиральную структуру у М 51 (и очень точно зарисовал ее), азатем и у нескольких других млечных туманностей. Они оказались спиральными галактиками, наиболее распространенными и доступными ввиду своей яркости.

М 51 (Водоворот Росса ) –двойная галактика Зарисовка В. Парсонса (3 -го графа Росса) (март 1845 г. )

Двойная галактика в Гончих псах М 51 (слева зарисовка В. Парсонса в 1845 г. ; справа современная фотография).

• 1. Первый шаг к пониманию нестационарности не только звезд, но и более крупномасштабных образований во Вселенной • Уже сам Парсонс обратил внимание на то, что системы со спиральной структурой вряд ли могут находиться в статическом равновесии, их внутренние части обязательно должны вращаться. Он даже попытался обнаружить вращение по изменению положений их деталей. • Перед глазами астрономов как бы материализовались угаданные древними натурфилософами и возрожденные в свое время Декартом и Сведенборгом космические вихри. • С этим открытием в астрономическую картину мира входило, помимо идеи эволюции, т. е. медленных изменений, требующих астрономически громадных промежутков времени, совершенно новое представление о бурных процессах, резко нестационарных, неравновесных состояниях крупномасштабных космических объектов.

• 2. Спирали как источник новых гипотез. • Открытие преобладания в наблюдаемой Вселенной спиральных туманностей до установления их истинной природы породило поток гипотез об их природе, об их особой роли во Вселенной, действующих там силах, о происхождении из спиралей планетных систем, отдельных звезд и звездных систем… • А в ХХ в. именно спиральные галактики стали «космическим полигоном» , на котором возникали и отрабатывались гипотезы о проявлении в Космосе электромагнитных сил, магнитогидродинамических эффектов, ударных волн, и вплоть до экзотических Черных дыр.

§ 5. Проблема структурности мира туманностей после В. Гершеля. • 1. Исследования Дж. Гершеля. • Исследования в этом направлении, но уже в южном полушарии, продолжил Джон Гершель, уехавший с этой целью вместе с семьей на несколько лет в Южную Африку на Мыс Доброй Надежды, где установил свой 20 -футовый рефлектор недалеко от Кейптаунской обсерватории. • Пронаблюдав почти 2 тыс. туманностей и открыв среди них несколько сотен новых, Дж. Гершель по возвращении в Англию дополнил их новыми наблюдениями, вдвое увеличив каталоги В. Гершеля, и опубликовал «Общий каталог туманностей и звездных скоплений» (GC, 1864 г. ). • Новым расширенным (до более. 7 тыс. объектов) переизданием его стал всемирно известный ныне Новый генеральный каталог (NGC), изданный в 1888 г. под ред. английского астронома и историка астрономии Й. Л. Дрейера (1852 -1926). Вместе с им же сделанными дополнениями ( IC I, IC II) эти каталоги насчитывают 13 тыс. объектов.

• • • Дж. Гершель подтвердил наличие скоплений туманностей в Коме (Волосы Вероники), Деве, Жирафе и то, что они соединены между собой «линией повышенной плотности туманностей» , но «неправильной и волнистой» , «без видимого перехода в окружность с определенным центром» (и отнес такие предположения своего отца на счет его склонности к фантазированию). Вместе с тем всю эту сложную совокупность скоплений и туманностей Джон Гершель считал системой высшего порядка, а наш Млечный Путь ее окраинным членом. Он подтвердил также вывод своего отца о концентрации млечных туманностей в районе северного полюса Галактики, уточнив, что треть всех известных туманностей здесь собраны всего на 1/8 площади неба!). Он же отметил впервые новый загадочный факт – большая часть шаровых скоплений оказалась сосредоточенной на площади, составляющей 2% неба на границе созвездий Стрельца, Скорпиона и Змееносца (именно такое распределение шаровых скоплений первым получил В. Гершель в 1818 г. , но это оставалось незамеченным вплоть до… 2012 г). Обширные результаты наблюдений Дж. Гершеля и его заключения были опубликованы им по возвращении в Англию в большой работе 1847 г. и в более популярной книге «Горизонты астрономии» (1850) и, напротив, широко обсуждались.

2. Под гипнозом звездно-космогонической гипотезы В. Гершеля… • В 1869 г. английский астроном Ричард Проктор (1837 -1888) нарисовал «струйчатую» картину распределения туманностей и первый после Дж. Гершеля вспомнил об открытии старшим Гершелем пласта туманностей перпендикулярного Млечному Пути. Однако под влиянием гершелевой звездно-космогонической концепции он рассматривал всю эту структуру как черты внутреннего строения нашей Галактики, полагая, что в этих «струях» туманной материи формируются звезды. Так же воспринимали этот пласт туманностей В. Гершеля (перпендикулярный плоскости Галактики) после его повторного обнаружения в начале ХХ в. К. Истон (1904 г. ) и Р. Сэнфорд (1917). • Проктор, принимавший отсутствие млечных туманностей в экваториальной зоне Млечного Пути за реальность, назвал эту область «зоной избегания» .

Возвращение к космологическим трактовкам распределения внегалактических туманностей. • • • В начале 20 -х гг. ХХ в. гершелев «пласт» млечных туманностей был независимо открыт и детально описан английским любителем астрономии Дж. Х. Рейнолдсом, но он пытался связать эту картину некоторым образом уже с новой космологией де Ситтера (См. Лекцию 15). Между тем в первой четверти ХХ в. в борьбе с космологическими парадоксами была вновь возрождена иерархическая модель «островных вселенных» (Шарлье, 1908, 1922 гг. ). Он даже пытался путем наблюдений выявить систему туманностей (звездных систем) более высокого порядка, чем наша Галактика, и ввел для нее название «Метагалактика» , которое закрепилось в астрономии в другом, более широком смысле – всей наблюдаемой Вселенной. Лишь в 1932 г. крупномасштабная структура Большой Вселенной - как цепь крупных скоплений галактик в созвездиях Девы, Волос Вероники и др. - вновь была обнаружена Шепли и его сотрудницей А. Эймз по выборке более ярких (до 14 m , как у В. Гершеля!) галактик, каталог которых был составлен ими с этой целью. В туманностях более слабых картина «тонула» . Наконец, в 1953 г. этот пласт окончательно был выявлен Ж. де Вокулером, кторый принял его сначала за экваториальную часть сверхсистемы по иерархии Шарлье «Сверхгалактика Вокулёра» , но вскоре (1956) правильно осознал как первое «Местное сверхскопление» галактик.

II. Изучение звездных систем на основе новых достижений классической физики (теории газов). Развитие звездной статистики. Формирование звездной динамики. § 1. Проблема метода. Формирование наблюдательного и теоретического фундамента звездной динамики. • В конце XVIII - первой четверти XIX вв. "физическая астрономия" (введенная некогда Кеплером как "изыскивающая причины" явлений) оформилась в классическую "небесную механику" – теорию движения в поле сил немногих тел. Областью ее приложения (и основой формирования) стала Солнечная система, а затем двойные (кратные) звезды. • В XIX в. - объектом исследования астрономов становится наша звездная Вселенная - Галактика, которая рассматривается как система огромного числа тел, связанных друг с другом взаимным тяготением. Причем тел, находящихся в движении, о чем давно свидетельствовало открытие собственных движений звезд, движения Солнца в пространстве, орбитальное движение компонентов в двойных системах. Методы небесной механики для анализа и описания таких систем оказываются бессильными. •

§ 2. Зарождение звездной динамики. • На помощь астрономам неожиданно пришла. . . Новая физика, а именно кинетическая теория газов. • На ее основе родилась новая область звездной астрономии - звездная динамика, предметом которой стало изучение поведения тел и целых систем в гравитационном поле огромного числа взаимодействующих компонентов. • Главным для нее стал статистико-вероятностный метод исследования структуры, динамики, состояния и эволюции звездных комплексов - от скоплений до галактик, или метод статистической динамики. • (В. Гершеля можно назвать и здесь предтечей – вспомним его явно динамические идеи об эволюции шаровых скоплений, а В. Я. Струве – одним из основоположников современной звездной статистики. ) • Существенно важными предпосылками для создания звездной динамики стало составление каталогов собственных движений и лучевых скоростей звезд. Здесь на рубеже нашего века большой вклад внесли работы тогда уже пулковского астронома А. А. Белопольского (1854 -1934) и американского астронома У. У. Кэмпбелла (1862 - 1938).

• Теоретической опорой для создания звездной динамики стала кинетическая теория газов В. Томсона, Р. Клаузиуса, Д. К. Максвелла. Первой динамической моделью звездной системы - объем газа из частиц с хаотическим, так называемым сферическим, или максвелловым, распределением скоростей. • Начало развития звездной динамики как самостоятельной области астрономии приходится на первые десятилетия ХХ в. Первые модели звездных систем - шаровых скоплений были построены в начале ХХ века (Г. фон Цейпель, Г. К. Пламмер). Они опирались на теорию политропных газовых шаров. • Творцами современной звездной динамики стали Я. Каптейн, К. В. Л. Шарлье, К. Шварцшильд, но главным образом Дж. Джинс, А. Эддингтон, заложившие её теоретические основы. • В середине века существенный вклад в ее развитие внесли и наши отечественные астрономы, в том числе московские - академик В. Г. Фесенков, П. П. Паренаго, впоследствии чл. -корр. АН, а также его ученики.

§ 3. Первые результаты применения методов звездной динамики к изучению Галактики. • 1. Вывод о длинной космологической шкале (на основе первых оценок возраста звезд по своим звездно-динамическим оценкам возраста звездных скоплений, – Джинс, начало ХХ в. ) • Джинс первым применил математический аппарат кинетической статистической теории газов Л. Больцмана к ансамблю звезд, входящих в скопление. Придя к выводу о наличии там максвеллова (сферического) распределения скоростей, Джинс оценил возраст скоплений, как и максимальный возраст для самих звезд в 10 13 лет. Так в астрономию вошла его длинная шкала звездной эволюции. Конкретная оценка Джинса оказалась ошибочной. Но сами методы были плодотворными.

2. Открытие двух звездных «потоков» (Каптейн, 1904 г. ) и первые попытки их объяснения (К. Шварцшильд, К. В. Л. Шарлье). • Голландский астроном Я. К. Каптейн (1851 – 1922), исследуя движение звезд в окрестности Солнца, в 1904 г. установил, что распределение скоростей собственных движений звезд не укладывалось в максвеллову симметричную кривую, а показывало два преимущественных направления (противоположных другу, если было учтено движение Солнца) Так наз. «звездные потоки Каптейна» ). • Для объяснения эффекта К. Шварцшильд (1873 -1916) предположил не сферическое (максвеллово), а эллипсоидальное распределение скоростей видимого движения звезд в Галактике - с преимущественными направлениями их вдоль большой оси эллипсоида, перпендикулярной направлению на центр Галактики (1907 г. ). (В этом распределении сказался признак вращения Галактики, тогда еще не осознанный. )

• В те же годы шведский астроном К. В. Л. Шарлье (18621934) применил статистические методы к изучению пространственного распределения звезд в Галактике и их движения в окрестностях Солнца. Он развил введенное Шварцшильдом представление об эллипсоидальном распределении скоростей и обнаружил новый эффект. - Собственные движения звезд на всех галактических долготах оказались систематически измененными - приблизительно на одну и ту же величину 0, 024” в год. • Как выяснилось позднее, все эти наблюдаемые эффекты подавали астрономам сигналы (не понятые тогда) о новом свойстве Галактики – её вращении. • Его окончательно установил в 1927 г. Я. Х. Оорт •

3. Открытие подсистем в Галактике. • В 1906 - 1914 гг. Эддингтон на основе статистической обработки данных о собственных движениях звезд приступил к выявлению общих законов в распределении и движении звезд в Галактике. • Эддингтон исследовал пространственное распределение различных объектов в Галактике - звезд различных спектральных классов, рассеянных скоплений, планетарных и диффузных газовых туманностей. Результаты он изложил в монографии "Звездные движения и строение Вселенной" (1914 г. ). • Используя эти данные, шведский астроном Г. Стрёмгрен в начале 20 -х гг. открыл - по характеру движения объектов относительно Солнца - различные динамические подсистемы в Галактике (плоскую подсистему цефеид и сферическую - шаровых скоплений). • В 1926 г. Шведский астроном Б. Линдблад выдвинул представление о взаимопроникающих подсистемах с разной степенью сжатия. • Впервые четко осознал существование подсистем как пространственно и кинематически различающихся реальных элементов Галактики немецкий астроном Боттлингер в 30 -е годы ХХ в. Но его работы не были поняты и надолго оказались забытыми.

4. Окончательное утверждение и новая трактовка галактических подсистем • В 40 -е гг. проблема получила развитие с новой, эволюционной трактовкой галактических подсистем. • В 1943 - 1944 гг. московский астроном Б. В. Кукаркин (1909 - 1977) на основе изучения переменных звезд выдвинул свою концепцию трех составляющих Галактики - плоской, сферической и промежуточной, каждую из которых в дальнейшем разделял еще и на подсистемы. Он разделял их по возрасту и также считал взаимопроникающими. • В 1944 г. В. Бааде (1893 - 1960) в США независимо построил свою теорию "звездных населений" в Галактике, более четко отразив в ней идею эволюции. Молодые, горячие объекты, связанные с пылевой межзвездной материей и концентрирующиеся к плоскости Галактики, он назвал "Населением I типа" ; объекты красные, холодные, то есть более старые он отнес к "населению II типа". • Выявление и изучение различных подсистем Галактики cтало в последующие годы одним из основных направлений звездной динамики. •

Открытие вращения Галактики. • Проявившуюся в эффекте «потоков Каптейна» асимметрию в распределении скоростей собственных движений звезд впервые правильно объяснил в 1926 г. шведский астроном Бертил Линдблад (1895 - 1965) как эффект вращения Галактики. • При этом он сделал вывод о разных скоростях вращения разных подсистем и впервые оценил общий период вращения и массу Галактики. • В его теории, однако, было ошибочно понято направление ее вращения – как раскручивание спиральных ветвей, движение их концами вперед (лидирующие спирали). Это заблуждение он отстаивал почти до конца жизни. Противоположное направление вращения отстаивал Э. Хаббл. • В 1927 г. вращение Галактики было окончательно подтверждено голландским астрономом Я. Х. Оортом (1900 – 1992) на основании статистического изучения лучевых скоростей и собственных движений звезд.

• Проблема направления вращения спиральных галактик была закрыта в начале второй половины ХХ в. , когда московские астрономы Ф. А. Цицин , а затем и его ученик И. И. Паша доказали правоту точки зрения Хаббла – о закручивании спиралей (движении их концами назад) (отстающие спирали).

Новые идеи в объяснении спиральной структуры галактик. • В решение одной из сложнейших проблем - природы спиральной структуры галактик свой вклад внесли Джинс и Линдблад, Хаббл и де Вокулёр, а затем и российские исследователи. • В конце ХХ в. далее всех в ее решении продвинулся, видимо, российский академик А. М. Фридман Он установил глубокую взаимосвязь процессов в звездном и диффузном (газопылевом) компонентах Галактики и построил первую гидродинамическую теорию ее спиральной структуры.

III. Создание теории гравитационной неустойчивости. Джинс (1929 г. ) • В 1929 г. Джинс построил свою теорию гравитационной неустойчивости - то есть создания условий, при которых начинается необратимое нарастание неких начальных возмущений плотности под действием сил тяготения. (Вспомним идею скапливающей силы у В. Гершеля. ) • Джинс вывел выражение для определения критического размера возникающего в веществе возмущения плотности, при котором процесс дальнейшего сгущения становится необратимым. Эта характеристика возмущения плотности вошла в современную астрономию как "длина волны Джинса ". • Дальнейшее развитие эта теория Джинса получила в работах Я. Б. Зельдовича (1914 -1987) - в его теории формирования крупномасштабной структуры Вселенной(см. Лекцию 15). •

§ 4. Первые итоги и перспективы развития звездной динамики в ХХI в. • В настоящее время все еще остается нерешенной одна из начальных проблем - создание общей статистикомеханической теории динамики звездных систем, то есть теории их динамической эволюции на основе статистической механики (справедливой для кинетической теории газов). • Но, как выяснилось, звездная система все же очень далека от газа: слишком "мало" в ней частиц по сравнению даже объемом разреженного газа.

Регулярные и иррегулярные силы в звездных системах. • Первые теоретики считали, что в звездных системах ввиду чрезвычайно малой пространственной плотности звезд существенную роль играют только регулярные силы ("бесстолкновительные") – cуммарное (регулярное) поле тяготения системы, и что в этом состоит их отличие от газа. Это привело Джинса к его оценке времени релаксации Галактики в 1013 -14 лет, т. е. к длинной шкале развития звездной Вселенной. • Но уже во втором десятилетии ХХ века Эддингтон высказал идею существенной роли сил иррегулярных, – хотя также действующих без столкновений звезд, но возникающих непредсказуемо, от их случайных значительных сближений. • В 30 -е гг. одним из первых идею о необходимости учитывать эффект иррегулярных сил в звездной системе стал развивать Борис Петрович Герасимович (1889 - 1937), тогда директор Пулковской обсерватории. Но в разгар своей деятельности он погиб в годы сталинских репрессий. Ту же идею развил затем В. А. Амбарцумян.

8. Дискуссия о временной шкале эволюции звездных систем. • В 1934 - 1937 гг. подверглись острой критике оценки возраста Галактики, выведенные Джинсом (1013 лет). • Развив идею иррегулярных сил, В. А. Амбарцумян сделал вывод о "короткой шкале развития Вселенной ", 1937 - 1938 гг. ). Он исходил из своих теоретических исследований шаровых скоплений и двойных звезд и получил оценку их возраста не выше 1010 лет (в течение указанного срока шаровые скопления, по его теории, динамически эволюционируют, теряя почти все звезды). На основании статистического анализа расстояний компонентов в двойных звездах Амбарцумян вывел такой же (1010 лет) возраст для Галактики. • Как уже говорилось в Л-13, в начале 40 -х гг. ХХ в. американские астрономы Ф. Уиппл и Г. Н. Рессел обратили внимание на то, что голубые звезды-гиганты (по светимости), чрезвычайно расточительно расходующие свою энергию, не могут существовать в таком режиме даже миллиарды (109) лет (возраст Солнца). • А. Унзольд в 1944 г. нашел, что время жизни голубых звезд класса О 7 должно составлять не более 1, 3 х 107 лет.

• В 1939 – 1945 гг. Лайман Спитцер (США) уточнил, что идея короткой шкалы развития Галактики справедлива, если только заметная часть вещества в ней (порядка 10 %) сосредоточена в шаровых скоплениях или других конденсациях массы (как считается ныне – скорее в межзвездных так называемых «гигантских молекулярных облаках» водорода). К идее короткой шкалы пришли и другие ведущие теоретики. Вместе с тем, проблема еще не закрыта - в ней немало неясного.

Утверждение большей скорости эволюционных процессов в звездной Вселенной ("короткой шкалы « в оценках возраста звезд и Галактики. - Б. Бок, В. А. Амбарцумян). • • Тогда же американский астроном Б. Бок (1906 -1983) показал, на тех же динамических основаниях – из расчета времени "жизни" звездных скоплений, что возраст Галактики на три порядка меньше (1011 ). • Эта "короткая космологическая шкала времени" в дальнейшем прочно вошла в астрономическую картину мира, подтвержденная исследованиями эволюции и возраста горячих голубых звезд-гигантов.