---

• Osvrt i dojam Kratki subjektivni osvrt na susret dvojice astronoma.
• Svijet i astronomija 1920.-tih Pogled na tadasnji svijet i dogadjaje (politika, kultura, obrazovanje...), kao i na astronomske teorije i istrazivacke radove.
• Povijest debate Pozadina i uvjeti koji su doveli do rasprave, od izbora teme, govornika, oblika izlaganja, ali i osobni interesi sudionika.
• Biografije
• George Hale
• Herber Curtis
• Harllow Shapley
• Edwin Hubble
• Curtis i nove Ritcheyevo i Curtisova otkrica novih zvijezda u spiralnim maglicama, na osnovu kojih je Curtis pokazao postojanje izvangalaktickih objekata.
• Shapley i cefeide Otkrice relacije period-sjaj za cefeide Malog Magellanovog Oblaka i Shapleyev daljnji razvoj rada na galaktickim cefeidama.
• Prethodnici Povijesni kontekst procesa sazrijevanja i otkrivanja strukture i velicine Mlijecnog Puta.
• Rezime Shapley i Curtis su se sukobili oko 13 astronomskih pitanja. Svaki odjeljak upucuje na problem, sazetak njihovih tvrdnji, sto je danas poznato po tom pitanju, tj. tko je izasao kao pobjednik.
• Nakon rasprave Neposredna reakcija nakon odrzanih predavanja. Poruke za danas i sutra.
• 75-ta godisnjica Velike debate Rasprava iz 1995. godine na temu "Udaljenost gama-burstera".

TRANSKRIPT VELIKE DEBATE

• Govor Harlowa Shapleya
• Govor Herbera Curtisa

POJMOVNIK

LITERATURA

LINKOVI NA STRANICE O VELIKOJ DEBATI

Nitko danas zivuci nije prisustvovao predavanjima Curtisa i Shapleya; sliku znanstvenog i ostatka svijeta u kome su se kretali dobivamo iz pisanog materijala i prica iz druge ruke. U ovisnosti izbora kuta gledanja tadasnji svijet nam moze izgledati jako moderno, ali i "anticki". Mudrost kasnijeg uvidanja pokazala je da je svaki od govornika imao u necemu pravo, dok je u nekim dijelovima bio u zabludi, birajuci podatke i donoseci onda iz njih zakljucke. Iz danasnjih diskusija o dogadaju iz 1920. godine dobiva se dojam da je Shapley izasao kao pobjednik. No, reakcije obojice na Hubbleovo otkrice cefeida u Andromedinoj galaksiji kristalizirale su pretpostavke o egzistenciji izvangalakticnih objekata (gdje je Curtis bio tocniji) i dalekoseznijoj vaznosti, nego sto je velicina Mlijecnog Puta (gdje je Shapley imao tocnija predvidanja). Shapley je danas poznatiji i u knjigama ga se povezuje sa kopernikanskim obratom pomicanja Sunca iz sredista Galaksije. I u danasnjim uvjetima, bi vjerojatno dobio vecinu publiciteta. Curtisova ponavljana recenica, "Potrebno je vise podataka", ima i danas izvanrednu tezinu.

Rasprava u cast Williama Halea zavrsila je u 9:30, bez uobicajene case vina, zbog 19. amandmana Ustava SAD-a od 16. sijecnja, uvodenjem "velikog eksperimenta" - prohibicije. Te su godine americke zene po prvi puta glasale, osnovana je Liga naroda, papa je bio Benedikt XI, svjetska je populacija brojila oko 2 milijarde ljudi. Tek 5% stanovnika SAD-a je bilo starije od 65 godina, 22% radne snage cinile su zene. Medu srednjoskolcima zenski je rod bio u vodstvu 2:1, dok je obrnuta situacija vladala na sveucilistima. Spanjolska gripa odnijela je 20 milijuna ljudi u tri godine, u odnosu na 8.5 milijuna poginulih u I. svjetskom ratu. Oscara ce tek izmisliti, dok za Nobelovu nagradu 1920.-a nije bila sjajna godina - nekolicina ih i nisu bas bili strucnjaci. Za fiziku nagradu je dobio Charles Guillaume, za mir Leon Bourgeois, za knjizevnost Knut Hamsun, za psihologiju i medicinu August Krogh i za kemiju Walter Nernst. Enrico Caruso je otpjevao svoju posljednju skladbu, a Aghata Christie je objavila svoj prvi krimic "Cudnovata do- gadanja u Stylesu". Te godine je umro umjetnik Modigliani - kontroverzna figura onda i sada. Nepotpuna lista rodenih bi se sastojala od Nat "King" Colea, Alexa Haileya, Isaaca Asimova, Raya Brandburya, Mickeya Rooneya, Frederica Fellinija, Yula Brynnera, Lane Turner, Waltera Matthana. Bozic je pao u subotu, a rasprava u ponedjeljak.

Ne iznenaduje nepoznavanje izvora zvjezdane energije. Starost od dvije milijarde godina nekih zemaljskih stijena i stabilnost perioda pulsiranja cefeida povlacile su da niti gravitacijska potencijalna energija, niti radioaktivnost nisu dovoljne za objasnjenje. U zraku su lebdjele nove ideje o "subatomskoj energiji" koja bi omogucavala Suncu dovoljno energije 10 milijardi godina bez znatne promijene mase; i o nekakvom obliku unistenja elektrona i protona (tada jedinih poznatih cestica) sto bi bilo dovoljno za 10 bilijuna godina zivota. Jedina prihvatljiva slika zvjezdane evolucije bila je Russellova teorija divova i patuljaka, iz koje smo preuzeli spektralne pojmove "rani" i "kasni". Zvijezda bi se "radala" svijetla i crvena, sazimajuci se prema glavnom nizu sve dok ne potrosi svu "divovsku tvar", stogod to bilo, nakon toga bi se dijagonalno spustila po glavnom nizu odrzavajuci se "patuljastom tvari" i tamneci kao crveni ili bijeli patuljak. Curtis i Shapley su se manje ili vise slagali s tim objasnjenjem, dok ga je Shapley cak iskoristio kao teorijski argument u izvodu udaljenosti. U godini relevantnoj za "velicinu Svemira" izmedu objavljenih radova je bio Shapleyev o kuglastim skupovima, Haberov o cefeidama kao pomrcinskim dvojnim zvijezdama, Kapteynov i van Rhijnov u kome na osnovu brojanja zvijezda zagovaraju, malu heliocentricnu galaksiju i rad Russella koji je dokazao da velike pozitivne brzine spiralnih maglica ne mogu dolaziti od tlaka zracenja Mlijecnoga Puta. Pripremajuci se za raspravu Shapley je posljednji mehanizam smatrao mogucim.

Teleskop nakon kojega nista nije bilo isto kao prije. Pomocu ovoga je teleskopa sa zrcalom promjera 2.50-m (100 incha) Edwin Hubble 1924. godine odredio daljinu do Andromedine maglice i pokazao da je svemir gradjen od galaksija, velik zvjezdanih sustava poput Mlijecnog Puta. Samo 5 godina kasnije, takodjer pomocu Hookerovog teleskopa Hubble je otkrio sirenje Svemira, vjerojatno jedno od najvecih otkrica u povijesti covjecanstva.

Shapley i Curtis nisu jedina zvucna imena koja su 1920. godine govorila u Akademiji. Frank Boas je govorio o "rastu i razvoju s ekoloskog stajalista". Sama tema je jos i danas goruca. Robert Yerkes je predstavio rezultate psiholoske studije vojnih lijecnika. Robert Goddard je iznio "mogucnosti koristenja raketa u vremenskoj prognozi". Hale je opisao recentne rezultate dobivene 100-incnim teleskopom, Millikan je raspravljao o "povrsinskoj refleksiji molekula", Pupin o "ravnotezi valova", a Arthur Noyes o direktnom sagorijevanju dusika i klora. Neke od tema zanimljive bi bile i danas, dok neke definitivno ne. Teme, ciji su predstavljaci manje poznati, bile su mjesavina starog i novog - "ocuvanje prirodnih izvora", "brzina rasta populacije", "indijanska plemena u podrucju rijeke Klamath", "svakodnevna prehrana kao izvor vitamina", "poboljsanja u telegrafiji".

William Hale se, preselivsi obitelj iz sredista Chicaga kratko prije velikog pozara 1871. godine , obogatio konstruirajuci liftove za zgrade koje su, nakon stihije, nicale velikom brzinom. Lift u Eiffelovom tornju takoder je njegovo djelo. Odlucnost i poduzetnost je donijela njegovom najstarijem sinu Georgeu, prvi mikroskop i teleskop, ali zasigurno i velik dio opreme na MtWilsonu. Pri Nacionalnoj akademiji znanosti osnovao je zakladu koja je, izmedu ostalog, financirala godisnja predavanja.

Ne iznenaduje da je George Hale izabran u Akademiju 1902. godine, imao znatan utjecaj na djelatnost fonda. Krajem 1919. godine obratio se Charlesu Abbotu, tajniku Akademije, predlazuci da predavanje u znak sjecanja na njegova oca, u travnju iduce godine, bude u obliku debate na temu relativnosti ili velicine svemira. Abbot se odlucno protivio teoriji relativnosti smatrajuci da ce ubrzo zavrsiti u zaboravu, te je rado podrzao Haleov prijedlog da Campbell i Shapley raspravljaju o velicini svemira i postojanju "svemirskih otoka". Istodobno je predlozio i zamjenske teme kao sto je ledeno doba ili nesto iz zoologije ili biologije. William Campbell je bio direktor Lick Observatory, a Shapley Haleov asistent na MtWilson Observatory. Shapley je upravo u to vrijeme skrenuo paznju na sebe novim, vecim udaljenostima temeljenim na promjenljivim zvijezdama u kuglastim skupovima. Pomalo je cudno sto je teoriju svemirskih otoka trebao braniti Campbell, a ne Herber Curtis s istoga opservatorija. Naime, Curtis je vec desetak godina radio na fotografiranju maglica sa Crossleyevim reflektorom i bio je gorljivi entuzijasta i zagovornik svemirskih otoka. Tjedan dana nakon predavanja na temu "Suvremena teorija spiralnih maglica" Curtis je vecerao sa Haleom u Washingtonu. Nakon toga je Hale napisao Campbellu: "Planiram siroki napad na spiralne maglice s posebnim naglaskom na unutarnja kretanja, vlastita gibanja, nove zvijezde, spektre razlicitih podrucja,, te bih volio znati sto Curtis ima i misli u tom smislu." Koji je god bio pocetni razlog izbora Campbella kao govornika, Hale se, nakon sto je vidio tri Curtisova clanka o maglicama, odlucio za posljednjeg. U sustini, Hale je favorizirao relativnost, za koju mu je Abbot napisao: "Sto se tice relativnosti, moram priznati da bi se prije odlucio za neku drugu temu, nego za ovu gdje ce tek desetak clanova Akademije razumjeti pokoju rijec. Molim se Bogu da ce napredak znanosti poslati relativnost u neko podrucje dalje i od cetvrte dimenzije, odakle se nikad nece vise vratiti i muciti nas." Ocigledno je Abbotovo misljenje prevagnulo, te je 18. veljace u svojstvu tajnika poslao telegram Haleu obavjestavajuci ga da je uputio pozive Curtisu i Shapleyu da pripreme debatu na temu velicine svemira gdje bi svaki imao 45 minuta za iznosenje svojih ideja, argumenata i osporavanja zakljucaka drugog. Curtis je prihvatio poziv, prvotno preko volje, ali se svakim da- nom sa sve vise zadovoljstva pripremao za predstojeci okrsaj. Shapley je isto tako pristao - Hale mu je bio nadredeni i poziv mu je predstavljao pohvalu- ali sa velikom nesigurnoscu, jer mu je tada karijera bila na raskrscu.

Smrcu Pickeringa u veljaci 1919. godine ostalo je upraznjeno ravnateljsko mjesto opservatorija harvardskog sveucilista. Opravdano se spominjalo ime Henrya Russella, Shapleyeva mentora i jedinog americkog astronoma utjecajnog kao Hale. Pisuci Haleu, Kapteyn je smatrao Shapleya dobrim i mogucim kandidatom, no on je, iako briljantan i originalan astronom, bio tek u tridesetima.

Prethodni hendikep nije zastrasio samog Shapleya. U sjecanjima na to vrijeme jasno se sjecao dana kada je cuo za smrt Pickeringa i kada se odlucio natjecati za upraznjeno mjesto. Zurno je pisao i Russellu i Haleu obrazlazuci svoje namjere. Russell je u odgovoru bio jednako otvoren: "Iskreno govoreci, bilo bi mi drago vidjeti Vas na dobrom polozaju na Harvardu, no ne i na direktorskom mjestu Stoga Vas necu preporuciti za to mjesto, a i Vi nemojte napraviti zivotnu gresku pokusavajuci isto popuniti." Hale je upozorio Shapleya: "Moj savjet svakom kandidatu je ne imati glavnu ulogu prilikom zalaganja za dani polozaj, jer je to najsigurniji nacin pobjede onog drugog." Pokunjene glave, Shapley je, iako potajno se nadajuci, pisao obojici da se vise ne vidi kao moguci kandidat. Russellu je ponudeno vodece mjesto uz mogucnost izbora mladog astronoma naprednih ideja kao desne ruke (Shapley je Russellu bio logican izbor), da bi i u slucaju Russellovog odbijanja ponudenog mjesta Shapley bio predlozen za asistenta.

Vjerujuci, ipak, da je predlozen za direktorsko mjesto i zeljno ocekujuci poziv, Shapley je uzasnuto iscekivao dogovorenu raspravu sa Curtisom. Posljednji je bio iskusan i vican govornik koji bi ga lako mogao poraziti, bez obzira na znanstvene vrijednosti njihovih ideja. To ga moze kostati i direktorskog mjesta, kojemu je sada bio najblize. U uzurbanoj prepisci izmedu Shapleya, Curtisa, Halea i Abbota, Shapley je gotovo otvoreno predlagao i odobravao eventualnu zamjenu Curtisa s nekim drugim astronomom Istocne obale uporno pokusavajuci umanjiti ozbiljnost i vremensko trajanje predlozenog susreta. Cetiri velika znanstvenika velik su dio pisama posvetili razmisljanjima o obliku susreta, treba li to biti debata, kao sto je prvotno zamisljeno, ili pak diskusija - dva govornika na istu temu s razlicitim polazistima i stavovima, kao sto je Shapley prizeljkivao. Shapley je htio "obraditi" Halea prije nego li je posljednji dobio Curtisovo pismo u kome mu je iznio svoje zelje, ali i kod Halea probudio zabrinutost. "Slazem se da ne bi trebali odrzati formalnu debatu, no isto sam tako siguran da se dobri prijatelji mogu s vremena na vrijeme i sukobiti Isto tako, za publiku bi bilo zanimljivo da se na pocetku prijateljski rukujemo, metaforicki receno, da bi poslije zauzeli borbeni stav." U odgovoru Hale mu je napisao slijedece: "Smatram da se susret ne bi trebao zvati debata, niti da Shapley, koji je suglasan sa prijedlogom da govori prvi, ima dodatno vrijeme pobijanja Vasih tvrdnji. Ako se Vi ili on zelite osvrnuti na odredene zakljucke onoga drugoga to onda ucinite tokom svoga govora ili poslije na otvorenoj raspravi. Svaki od vas dvojice bi morao biti tragac za istinom koju je voljan istaknuti i priznati slabe strane u svojim obrazlozenjima i potrebu za vise novih podataka".

Shapley ne samo da je odvratio Halea od prvotnog koncepta debate, nego ga je uvjerio da je predlozenih 45 minuta za svakog govornika previse. Obrazlozio je to gubitkom paznje kod publike, te predlozio 35 minuta. Curtis je bio nemalo zacuden. Lick Observatory je u kratkom periodu organizirao nekoliko skupova na kojima se raspravljalo o velicini Galaksije i egzistenciji drugih galaksija, te je Curtis pripremljene papire dobro znao koliko vremena treba za ozbiljan i temeljit prikaz saznanja i tvrdnji. "Za 35 minuta jedva se mozemo i zagrijati", protestirao je kod Halea. Naposljetku je naden kompromis od 40 minuta.

Iduci se problem ticao teme. Shapleyeva "Velicina Svemira" kritizirala je Curtisovu teoriju svemirskih otoka, kao slucaj u kojem bi se trebalo vise raspravljati zbog svojih pretpostavki u pogledu galaktickih dimenzija i same strukture. S druge strane, oba su znanstvenika priznala da ako je tocno sto je zagovarao Shapley, tj. da je Galaksija puno veca nego sto je smatrano, tesko bi se mogla prihvatiti Curtisova tvrdnja da su spiralne maglice nezavisni svemirski otoci, i iz slikovitih prikaza posljednjeg ocigledno je da se koncentrirao na teoriju ekstragalakticnih objekata. Shapley je odobravao njihove razlicite, ali opet medusobno povezane pristupe kao otvorene mogucnosti suradnje umjesto ostrog sukobljavanja: "U svom govoru nisam u mogucnosti ici do detalja o maglicama, iako cu dati neka objasnjenja, uvodne pojmove, ilustracije tako da ih Vi mozete detaljno obraditi." Znao je da Curtis planira predstaviti ozbiljna znanstvena obrazlozenja, sazeta i vizualno predstavljena slajdovima. Shapley se odlucio pozaliti Russellu, svom mocnom savezniku trazeci od njega podrsku sugerirajuci mu, kao i obicno, stavljajuci rijec u usta: "Prvo ja iznosim svoje misljenje, a onda Curtis, da bi zatim bila otvorena rasprava. Haleova zelja je da Vi vodite diskusiju na nacin i putem kojim Vi smatrate shodnim Curtis se izmedu ostalih poziva na Newcomba te zeli pokazati da su moje udaljenosti deset puta prevelike. Tih deset puta je lose po Vase hipoteze kao i po moje, kao sto uvida i Hale; to je napad na skoro sve dosadasnje astrofizicke teorije. Ukoliko nas Curtis ne izbaci iz ravnoteze svojom teorijom, zasigurno cete pokazati svoj interes u "napadu" nakon debate sa svog konzer- vativnog stajalista. Mnogi na Licku, kao i na MtWilsonu, gledaju na nadolazecu raspravu kao na krizu novih astrofizickih teorija. Kriza ili ne, zamoljen sam odrzati govor pred sirokom publikom. Pisem Vam zbog toga, jer bi Vas mogla zanimati situacija, te da mozete biti spremni na obranu vlastitih pogleda, ako se budemo pozivali na njih. Da bi stvar bila gora po mene, Agassiz iz harvardskog opservatorija ce takoder biti na predavanju" Russell je zaista na kraju suceljavanja Shapleya i Curtisa iznio svoje primjedbe i zakljucke te se postavilo pitanje nije li on trebao biti treci autor objavljene verzije rasprave. Jedno od kljucnih pitanja je sadrzaj i razina Shapleyevog govora u Washingtonu. Naime, Shapleyevo je izlaganje bilo na elementarnoj razini, cime je umanjio mogucnost rasprave oko spornih pitanja. Njegov je tekst imao 19 stranica. Na posljednje je tri naglasio svoj doprinos u razvoju tehnike fotografiranja dalekih zvijezda, sto je nebitno za teorijske argumente, no mozda je bilo usmjereno onom dijelu publike odgovornom za daljini razvoj i napredak Harvarda. Od prvih 16 stranica, vise od sest mu treba da bi dosao do definicije svjetlosne godine! Dotle je Curtis nastojao predstaviti svoje ideje nizom slajdova popracene kratkim komentarima. U ponesto izmijenjenom obliku su i objavljeni, dok su u Washingtonu predstavljali veliki kontrast u odnosu na Shapleyevo elementarno izlaganje. Toga se dotaknuo Shapley u svom pismu Curtisu nakon susreta, gdje kaze da Hale smatra da za objavljivanje tekstove treba preurediti, tj. uciniti ih istodobno i znanstvenima i razumljivima. Curtis je skromno prihvatio upucenu mu kritiku: "Da, pretpostavljam da sam bio pretezak. Pet minuta prije pocetka pomisljao sam cak o promjeni cijelog govora, no ipak sam ga odrzao u pripremljenom obliku."

Da je postojao sudac mozda bi zakljucio kako sukoba nije niti bilo. Po nekima Curtis bi, ipak, bio pobjednik. Shapley je poslije komentirao: "Sada bih pametnije izveo pojedine cinjenice. Ja sam citao tekst, dok je Curtis svoj dio iznio bez citanja, jer je bio dobar govornik i nije bio uplasen." Curtis je u pismima svojoj obitelji napisao da je rasprava u Washingtonu dobro prosla, te da su ga uvjerili da je, a ono bar, zakoracio na pobjednicko postolje. Russell je u pismu Haleu na poziv da zauzme vodece mjesto u opservatoriju Harvard Observatory izjavio: "Shapley nije u stanju sam izgurati stvari do kraja. U to sam pogotovo uvjeren nakon onog njegovog pisma u kome prizeljkuje Harvard i onog videnog u Washingtonu" - te da se kojim slucajem Shapley pridruzio Russellu na Harvardu kao "drugi", Russell bi mu zasigurno predlozio predavanja iz "kulture govora". Za Curtisa to je bio klimaks njegova desetogodisnjeg istrazivanja maglica; nedugo potom postavljen je za direktora Alleghney Observatory, cime su i njegovi kreativni dani kao promatraca bili zavrseni. Za Shapleya to je bila prilika da ga se kriticki pogleda, te je na koncu pozvan na Harvard. Za dva velika kalifornijska opservatorija, to je bio sukob najboljih.

Pogled na dio nase galaksije Mlijecni Put, u smjeru njezina sredista. Uz mirijade zvijezda vidljivo je prisustvo medjuzvjezdane materije kao sjajnih svjetlecih oblaka, obojenih maglica ili pak podrucja gdje tvar apsorbira i ne propusta svjetlost zvijezda. Vidljivi su i mnogobrojni galakticki i kuglasti skupovi.

Pogledajmo sada zivot i djelo cetvorice znanstvenika najuze vezanih uz dogadanja 1920.- te: Halea, koji je organizirao susret; Shapleya i Curtisa koji su odrzali predavanja i Edwina Hubblea, koji je samo nekoliko godina kasnije sakupio podatke koji su odgovorili na pitanje postojanja svemirskih otoka.

George Ellery Hale (1868-1938), najveci graditelj teleskopa u 20. stoljecu, a mozda i svih vremena. Roden je 1868. godine u Chicagu. I njegovo je obrazovanje teklo glatko da bi 1892. godine bio imenovan profesorom astronomije. Njegov je entuzijazam za astronomiju zapoceo jos u djetinjstvu kada je naucio da se svjetlost Sunca moze analizirati spektroskopom i kada je otkrio sastav nase najblize zvijezde. Do dvadesete godine je dizajnirao razlicite vrste spektroskopskih instrumenata s kojima je ucinkovitije analizirao Suncevu svjetlost. Zivotni san ovog astronoma, rodenog deset godina nakon izdavanja Darwinova "Porijekla vrsta", bio je da znanost jednog dana objasni pocetak i evoluciju zvijezda i zivota zajednickom teorijom. Haleova karijera, kao poletacka snaga u podrucju konstrukcije teleskopa i opservatorija, zapocela je sasvim slucajno kada je saznao da je University of Southern California narucio lece za 40-incni teleskop, ali ih nisu mogli platiti. U to je vrijeme najveci 36-incni teleskop bio na Lick Observatory u Kaliforniji. Kao sin bogatasa imao je izvrsne veze za trazenje financijske potpore. Novac je dosao od zaklade Charlesa Yerksa, proizvodaca kamiona, i teleskop je konacno napravljen cineci sredisnji dio Yerks Observatory i Halea prvim direktorom 1897. u 29. godini. 40-incni Yerksov teleskop jos uvijek je najveci refraktor na svijetu. No, Hale nije tu stao. Veliki refraktor u zaljevu Williams, Wisconsin, je bio jako dobar, ali je on zelio nesto jos bolje i vece, postavljeno na jos pogodnijem mjestu. Pozeljna su mjesta za promatranje zvijezda planinski vrhovi, bez gradske prasine, niske naoblake i gradskog svjetla. Boraveci u napustenoj kolibi na MtWilson u Kaliforniji, testirao je promatranje neba malim teleskopom. Kada je dosao iduci put vec je iskoristio potporu Carnegie Institution iz Washingtona i roden je 60-incni reflektor. Zrcalo je bilo dar njegova oca, teleskop je stavljen u funkciju 1908. godine i predstavljao je glavno pomagalo ljudima koji su postavili pravu velicinu Mlijecnog Puta.

Herber Curtis

Herber Doust Curtis (1872-1942), jedan u nizu astronoma koji su se u tom poslu zatekli cudnim putevima. Roden je 1872. godine u Muskegonu, Michigan, studirao je klasike i postao profesor latinskog na Napa College, Kalifornija, kada su mu bile tek 22 godine. Tamo se zainteresirao za astronomiju, pa je prilikom spajanja njegovog koledza u University of Pacific 1897. godine postavljen, na mjesto profesora astronomije i matematike - pomalo iznenadujuci zaokret u karijeri s obzirom na danasnje obrazovanje. Nakon nekoliko kratkih istrazivackih boravaka na nizu opservatorija, Curtis se skrasio na Licku 1902. godine, s tim da je kratko vrijeme proucavao nebo iz Cilea do 1920. godine. Pored toga, pokazivao je interes i za istrazivanje Sunca, te je izmedu 1900. i 1932. godine sudjelovao u 11 istrazivackih ekipa koje su promatrale pomrcine Sunca. Njegov istrazivacki rad na Licku ipak je prvenstveno bio usmjeren na fotografiranje spiralnih maglica sa Crossleyevim teleskopom, zbog cega je i bio pozvan ponovno se suociti sa Shapleyem 1942. godine. Iste je godine postavljen direktorom Allegheny Observatory, da bi nedugo nakon toga bio postavljen na isto mjesto i na University of Michigan. Predstavljao je vaznog pokretaca u transformaciji McMath-Hulbert Observatory od male privatne inicijative do velike ozbiljne institucije. Njegovi istrazivacki dani prestaju odlaskom na Allegheny, iako se njegovo ime i dalje pojavljuje u astronomskim publikacijama. Curtisa se sjecaju kao niskog i tihog covjeka, strastvenog pusaca lule. Nije bio "ludo zaljubljen" u Einsteinovu teoriju, kojoj je imao niz zamjerki.

Harlow Shapley

Harlow Shapley (1885-1972) je roden u Missouriju u poljoprivrednoj obitelji. Kao dijete je dobio malo formalne edukacije, a u dobi od 16. godina je radio kao kriminalisticki izvjestitelj u malim mjesnim novinama u Kanzasu pisuci o tucama pijanih naftasa. Kasnije je svoje "grubo" zanimanje nastavio u Missouriju. Usprkos povrsnom obrazovanju, Shapley je primljen na University of Missouri odlucivsi steci nova znanja. Zelja mu je bila studirati novinarstvo, no kako te godine taj odsjek nije jos zapoceo s radom, Shapley se na pomalo smijesan nacin odlucio za astronomiju. Zgodno je to opisao u svojoj knjizi "Tezak put do zvijezda": "Otvorio sam popis predmeta Prvi ponudeni je bio arheologija i taj trenutak ga nisam mogao procitati Preletjevsi pogledom po stranici ugledao sam astronomiju koju sam mogao izreci - i evo me sad u njoj." Diplomiravsi prijavio se za stipendiju iz astronomije na Princetonu, koju je potom i dobio. Tamo je na njega snazno utjecao Henry Russell, koji mu je dao zadatak promatranja pomrcinskih dvojnih zvijezda. 1914. godine mu je ponuden posao na MtWilsonu. Tamo se uz pomoc velikih teleskopa posvetio proucavanju kuglastih skupova, kojima se bavio jos kao student. Godinama je sakupljao podatke radeci tokom hladnih noci da bi razvio radikalni, novi model nase Galaksije. Srecom po napredak astronomije, Shapley je bio samouvjeren, zahtijevajuci uvijek dobre argumente, i ne dokraja konzervativan za nove ideje. Njegov model se drasticno razlikovao od tada prihvacenog, te je samo osoba jake osobnosti mogla stati pred sud javnosti i neprestano ga braniti. Na kraju su Shapleyeve ideje ipak nadjacale stare, te je njegov model Galaksije prihvatila astronomska zajednica. Shapley je, kao i Curtis, vecinu svog zivota proveo kao direktor opservatorija, nasljedujuci Pickeringa na Harvardu nedugo nakon "Velike rasprave". Uveo je Harvard u 20.-to stoljece, iako je preferirao relativno male sirokokutne teleskope. U poslijeratnim godinama predsjedavao je Americkom astronomskom drustvu, te Americkom udruzenju za napredak znanosti. Shapleyev je stil upravljanja bio "zavadi, pa vladaj". No, s druge strane, zalagao se najvise od svih za medunarodnu suradnju, te se smatra da u nazivu UNESCO slovo "S" stoji radi njega.

Edwin Hubble

Edwin Hubble (1889-1953), je, kao i Shapley, roden u Missouriju. Dolazi iz Marshfielda kao peti sin lokalnog advokata. Skolovao se u Chicagu u vrijeme kada je na tamosnjem fakultetu Hale bio profesor. Hubble je bio izvanredan atleticar, te mu je pruzana mogucnost prelaska u profesionalne boksace. Umjesto toga prihvatio je stipendiju za Oxford gdje je studirao pravo. Po povratku Hubble je primljen u odvjetnicku komoru, no samo na nekoliko mjeseci kada je zakljucio da to nije posao za njega. Pocinjuci se ponovo zanimati za astronomiju, za sto je dijelom zasluzan i Hale za vrijeme kada je boravio u Chicagu, Hubble se vraca na sveuciliste studirajuci i radeci kao asistent na Yerks opservatoriju. Njegov rad na maglicama kulminirao je doktorskom disertacijom "Fotografije dalekih maglica", odredujuci tako podrucje kojim ce se aktivno baviti i cijeloga zivota - s prekidima tokom dva svjetska rata kada bi privremeno ostavljao astronomiju i sluzio domovini. Njegova sposobnost i zalaganje tokom studija privukle su Haleovu paznju, koji je pred otvaranje MtWilsona tragao za istrazivackim timom. Hubble je nakon rata prihvatio poziv, te je 1919. godine zapocela njegova duga i bogata karijera na MtWilsonu. Dosao je u vrijeme postavljanja novog 100-incnog teleskopa i odlaska Shapleya na Harvard. Za razliku od njega i Curtisa, Hubble je vecinu zivota proveo kao istrazivac. Nikada nije vodio neki opservatorij, osim sto je u dva navrata predsjedavao komisiji Galaksija. Dok ga se sjecamo po otkricu cefeida u NGC 6822, M33, M31, koja su razrijesila pitanje postojanja drugih galaksija, poznat je i po navodenju razlika izmedu emisijskih i refleksijskih maglica, otkricu linearne relacije crvenog pomaka i udaljenost, koja nosi njegovo ime, po uvodenju klasifikacije galaksija, te po tvrdnji da sve spiralne galaksije rotiraju u istom smjeru. Sva njegova znanstvena istrazivanja obiljezena su logickim razmisljanjem i konstruktivnim mastanjem, koja su mu omogucila selekciju najznacajnijeg i odbacivanja suvisnog. Jako je bio kritican prema podacima i u tome je njegova velicina. Njegovi suvremenici kazu da je imao osobit karakter, i da je vise nalikovao filmskim zvijezdama i piscima, nego astronomima.

Dugotrajno neslaganje po pitanju postojanja svemirskih otoka, tj. drugih galaksija, okoncao je Edwin Hubble 1924. godine. U ranim danima pionirske potrage za maglicama, William Herschel i kasnije Lord Rosse su mislili da su pronasavsi miriade u nekim maglicama dosli do potvrde postojanja izvangalaktickih objekata. Ali, bili su zbunjeni otkricima. Hubble je dokazao da je Andromedina maglica zasebna galaksija odredivanjem udaljenosti jedinstvene pojave u njoj: promjenjive zvijezde koju je 1923. godine uocio kao novu. Sustavnim fotografiranjem pomocu velikog teleskopa na MtWilsonu pokazao je da njena krivulja sjaja ima izgled od ranije poznat astronomima. Radilo se o promjenjivoj zvijezdi tipa cefeida. Kako je prividni sjaj bio vrlo mali, ocigledno je zvijezda kao i "maglica" na velikoj udaljenosti, mozda cak 300,000 ps. To bi Andromedinu maglicu ucinilo ogromnim i "pravim" svemirskim otokom.

Istrazivanje udaljenosti spiralnih maglica kulminiralo je otkricem cefeida, nova i drugih specificnih tipova zvijezda cija se udaljenost moze odrediti usporedivanjem njihovog prividnog sjaja sa stvarnim luminozitetom. Metoda je koristena prilikom uocavanja dramaticne pojave nove zvijezde 1895. godine u Andromedinoj maglici. Nova, nazvana S Andromedae, dosegla je sjaj 7m . Uz pretpostavku da je maglica ekvivalentna nasoj Galaksiji, procijenjen je stvarni sjaj na priblizno 50 milijuna naseg Sunca, sto je tada zvucalo apsurdno.. Skoro cetiri desetljeca nakon dogadaja, 1923. godine, u samo predvecerje Hubbleovog otkrica, S Andromeda nije bila zaboravljena: "Ako je Andromedina maglica daleka galaksija usporediva s nasom, ne moze joj se pripisati udaljenost manja od 200,000 svjetlosnih godina.

Andromedina galaksija, M31 sa svojim satelitskim galaksijama, M32 i NGC 205. Ictice se njezina spiralna struktura, krakovi bogati medjuzvjezdanim materijalom, plinom i prasinom, te mladim, vrucim zvijezdama. Astronomi su utvrdili da je nasa galaksija Mlijecni Put svojim izgledom nalik upravo Andreomedinoj galaksiji koja se nalazi na udaljenosti 2 200 000 svjetlosnih godina.

Koliki je apsolutni sjaj zvijezde koja se na toj udaljenosti ocituje sjajem 7m? Niti jedna do sada uocena nova nije joj usporediva sa sjajem, a njezin brzi i potpuni nestanak bili su jos cudniji." Sljedeca nova u spiralnoj maglici je uocena krajem 1895. godine.Williamina Fleming je proucavala dvije fotografije maglice NGC 5253 u Centauriu, te u blizini sredista maglice uocila zvijezdu koje nije bilo na ranije snimljenoj fotografiji. Nova, poznata kao Z Centauri, imala je sjaj 7.2m. Kada je nekoliko dana nakon otkrica ponovno snimljena, njen sjaj je bio tek 10.9m. Spektar je slicio okolnoj maglici, a nije bio slican novama iz Norme, Aurige, Karine.

Kako su se razlike medu novama spiralnih maglica sporo uvidale, implikacije dogadaja iz 1885. i 1895. godine na teoriju svemirskih otoka polako su se nazirale. Vecina je astronoma smatrala da nove potvrduju pripadnost spiralnih maglica nasoj Galaksiji. Kada je 1913. godine Slipher sa Lowell Observatory objavio da se Andromedina maglica krece velikom brzinom prema nama, Duncan mu je napisao da je pogledao zabiljeske o S Andromedae, te da u spektralnim opazanjima nista ne osporava hipotezu da svjetlost zvijezde zbog trenja crnog tijela putuje velikom brzinom kroz rijedak oblak, sto bi maglica i mogla biti. Slipher je dijelio njegovo misljenje: "Rezultati navode na to da je maglica na svojoj brzoj putanji naisla na tamno "sunce", koje se ocitavalo kao nova blizu sredista maglice." Tek 1917. godine su uocene druge nove slabijeg sjaja, a time manje proturjecne s teorijom drugih galaksija. Hubble je o tim dogadajima 1936. godine pisao: "Ritchey s MtWilsona je 1917. godine, na fotografiji maglice NGC 6946 pronasao ranije neuocenu zvijezdu, ciji je sjaj bio 14.6m. Zakljucio je da se radi o pojavi nove. To je potaklo Curtisa na pomniji pogled fotografija raznih maglica. Usporedujuci snimke pronasao je jos nekoliko slucajeva novih zvijezda." Po Hubbleu ta su otkrica znacajnija od njegovog otkrica cefeida, jer su nove potakle proucavanje spiralnih maglica.

Ritchey je ubrzo u maglici NGC 6946 uocio i drugu novu. Odmah je razglasio svoje otkrice, jer je nova bila jos uvijek dovoljno sjajna za proucavanje. Istina, sjaj joj je bio tek 14m, no i to je bilo dovoljno da bi astronomi s manjim teleskopima mogli podijeliti ushicenje. Curtis vjerojatno nije bio nista manje uzbuden kada je primio Ritcheyev telegram. Na Lick Observatory, Curtis je usavrsio fotografiranje spiralnih maglica sa Crossleyevim reflektorom. 1913. godine uspijeva fotografirati vece i sjajnije objekte, od onih u Drayerovom katalogu. Takav trajni zapis na foto-plocu moze dati informacije o kretanjima i promjenama polozaja maglica.

Curtis je vec 1914. godine bio uvjeren, iako to jos nije objavio, da su spiralne maglice nepojmljivo daleke galaksije ili zasebni zvjezdani sustavi. Njegove su fotografije posluzile za objasnjenje zbunjujuce raspodjele spiralnih maglica na nebeskoj sferi: nema ih u ravnini nase Galaksije, ne zbog podredenosti Galaksiji, vec zbog tajanstvene tvari u galaktickoj ravnini. Curtis je vec tada imao dugacak popis primjera spiralnih maglica koji su ukazivali na tamnu traku duz sredista i zbog toga je zakljucio da bi nasa Galaksija slicno izgledala udaljenom promatracu.

Indicije slicnih promatrackih zagonetki iz proslog stoljeca - velicanstveni sjaj dviju novih zvijezda uocenih u spiralnim maglicama - nisu se jos dovodile u vezu, sve do 1917. godine. Kako su se stvari postepeno razrjesavale, Curtisu je postalo jasno da su nove iz 1885. i 1895. godine izuzeci - danas ih prepoznajemo kao supernove - i da je vecina novih u spiralnim maglicama manje sjajna. Sto se zapravo tada dogadalo prikazano je u Curtisovom izvjestaju koji se trebao objaviti krajem ljeta 1917. godine: "U ozujku 1917. godine Curtis je otkrio novu zvijezdu 14m koja se pojavila u spiralnoj maglici NGC 4527 - zvijezda se ukazala prije dvije godine. Pregledavanje fotografija rezultiralo je otkricem jos dviju novih u spiralnoj maglici NGC 4321 - prva je iz 1901, a druga iz 1914. godine; obje sjaja 14m. Sve su do sada isceznule. Pojavljivanje novih zvijezda u spiralnim maglicama je od velikog znacenja, jer donosi novu tezinu pokazateljima u korist teorije da su spiralne maglice zasebni i jako udaljeni svjetovi - velika gomila zvijezda toliko daleko da niti najmocniji instrumenti nisu u stanju pokazati pojedinacne zvijezde. "No, Curtis je bio vrlo oprezan u svojim zakljuccima, te je tek u jesen iste godine pisao o NGC 4527: "U ozujku ove godine, usporedujuci negativ iz 1915. i onaj iz 1901. godine, uocena je zvijezda na novijem negativu, i to na kraju unutrasnjeg, svjetlijeg dijela spiralne maglice. Pametno bi bilo prije proglasavanja je novom, pogledati i fotografije snimljene drugdje, da bi se vidjelo ne radi li se mozda o promjenjivoj zvijezdi." Tako je sa Yerksa dobio dva negativa. Vec je poceo pisati izvjestaj o svojim rezultatima kada je dosao telegram sa MtWilsona. Nakon toga je odlucio u svoj rad ukljuciti jos vece otkrice dviju novih u NGC 4321. Tako je pisuci Harlowu Shapleyu napomenuo da se tu mozda radi istoj zvijezdi koja je promijenila svoj polozaj u intervalu izmedu dvije snimke! Obavjestava ga da ce u clanak uvrstiti i Richeyevu novu iz NGC 6946, te najaviti svoje otkrice nove u NGC 4527 iz 1915. godine; sto je predstavljalo cetiri nove zvijezde u spiralnim maglicama. O opazanju nove u NGC 4321 misljenja je da se radi o slucaju dvije nove zvijezde ili vlastitom gibanju jedne oko 12" po godini. Samo dva dana nakon toga pisma Shapleyu dolazi jos jedno. Curtis ga obavjestava s potpunom sigurnoscu da su u NGC 4321 dvije nove. To je znacilo opazanje sest novih zvijezda u spiralnim maglicama. Curtis se priklonio ideji novih, a ne promjenjivih zvijezda, jer snimci NGC 4527 snimljeni s raznih opservatorija postoje vec vise od sedamnaest godina.

Do jeseni kada je Curtis objavio svoja zapazanja i zakljucke, uspio je pribaviti slike NGC 4321. Broj novih zvijezda se povecavao svakim danom, jer su tada i drugi astronomi poceli pazljivije pretrazivati negative spiralnih maglica, cime je i anomalni sjaj drugih dviju nova iz 19. stoljeca postao ocigledan.

Galakticki zvjezdani skup M67 - gotovo najstariji otvoreni skup zvijezda. Ovakve skupove zvijezda plimne slike Galaksije razdvoje u pojedincane zvijezde.

Curtis je bio spreman iznijeti dokaze i boriti se za teoriju svemirskih otoka: " Na pojavljivanje novih zvijezda u spiralnim maglicama mora se gledati kao na oslonac teorije o strukturi spiralnih maglica. Smatram da su opazene nove najveci dokaz ispravnosti teorije svemirskih otoka. Raspodjela novih, osim onih sest nadenih u spiralnim maglicama, pokazuje da su one galakticka pojava. Konacan broj od 26 novih naden je u Galaksiji. Iako zakljucivanje analogijom cesto vodi do pogreske, pojavljivanje objekata istoga tipa u spiralnim maglicama moze se ocekivati, ako su spiralne maglice sustavi ogromnog broja zvijezda, kao i nasa Galaksija. Nemogucnost uocavanja mnogih novih zvijezda prije i poslije njihovog kratkog trenutka pojavljivanja dopusta pretpostavku da im se sjaj poveca za najmanje 6m. Tom grubom procjenom nove u spiralnim maglicama mogu imati i 30m prije nego sto eksplodiraju. Zvijezde sa sjajem 15m, u nasoj galaksiji, i udaljenosti 20,000 svjetlosnih godina, bi bila udaljena 20 milijuna svjetlosnih godina da bi joj sjaj iznosio 13m. Galaksija na toj udaljenosti s vidljivim promjerom od 10' imala bi stvaran promjer oko 60,000 svjetlosnih godina, sto nije nemoguce, toliko daleko mozemo ici sa svojim zakljuccima i analogijom uzetom iz nepotpunog poznavanja velicine nase vlastite Galaksije. Maglice promjera oko 10' su divovi u svojoj klasi, manje spiralne maglice bi morale biti od deset do sto puta udaljenije, ukoliko njihova dimenzija nije znatno manja od one koja se uzima za nasu Galaksiju." Godina 1917. je s pravom zapamcena kao godina kada je zapocelo ozbiljno proucavanje promjenjivih i novih zvijezda u spiralnim maglicama. Zasluga pripada Curtisu.

Pocetkom stoljeca jedno od najzanimljivijih i nerijesenih pitanja bilo je raspored kuglastih skupova - uglavnom su bili smjesteni na jednoj nebeskoj hemisferi! Istrazujuci promjenljive zvijezde u kuglastim skupovima Shapley se spotaknuo i na odgovor uredenosti i velicine nase Galaksije. Pod vodstvom svog mentora Henrya Russella napravio je oko 10,000 promatranja dvojnih zvijezda i izracunao 90 orbita, sto je deset puta vise, nego je do tada uopce napravljeno. Vecina astronoma je smatrala da su cefeide dvojne zvijezde. Kao sto je 1914. godine Shapley napisao bio je to "nesretni trenutak za napredak i istrazivanje". Pulsiranje cefeida, koje uvjetuje Dopplerov pomak spektralnih linija, nalikuje pomacima linija koje nastaju kod elipticnog orbitalnog sustava. Odbacio je objasnjenje cefeida kao dvojnih zvijezda tvrdeci da bi onda one lezale jedna unutar druge, da bi se dobila opazanja.

Kuglasti skup 47 Tuc vidljiv na juznoj nebeskoj sferi.

Na MtWilsonu je koristio 60-incni reflektor, tada najveci na svijetu. Njime je zapoceo istrazivanje kuglastih skupova. Shapleyevo rjesenje raspodjele kuglastih skupova donosilo je puno veci Mlijecni Put, nego sto su astronomi mogli pojmiti.

Nacin istrazivanja galakticke strukture zasnivao se na vaznom otkricu harvardskog opservatorija od prije nekoliko godina. Henrietta Leavitt je promatrajuci promjenjive zvijezde Malog Magellanovog oblaka 1908. godine objavila 1777 podataka ukljucujuci i 16 njih za koje je odredila periode. Miss Leavitt je uocila da se period promjena sjaja krece od 1.25 do 125 dana, i da je to duzi, sto je zvijezda sjajnija. Zanimljivo je da nitko nije obratio veliku paznju na njezin tekst. To je nije obeshrabrilo. Odredila je periode 9 promjenjivih u Malom Magellanovom oblaku i 1912. godine objavila drugi tekst, gdje je svoja istrazivanja prikazala graficki. U dodatku je napomenula da kada bi se njezin fotografski sjaj pretvorio u apsolutni, predstavljajuci tako unutrasnji luminozitet zvijezde, mogla bi se odrediti udaljenost do Malog Magellanovog oblaka. Clanak je zaokupio paznju Ejnara Hertzprunga.

Veza perioda i srednjeg apsolutnog sjaja za klasicne cefeide, W Virginis ili cefeide populacije II i kratkoperiodicne RR Lyr. Zahvaljujuci svojstvu cefeida da im je luminozitet to veci sto im je period duzi, cefeide predstavljaju pouzdani svijece i koriste se za mjerenje velikih udaljenosti.

Pozivajuci se na njen rad dobio je apsolutni sjaj tipicne cefeide Mlijecnog Puta. Pronalazenje stvarnog sjaja cefeida bilo bi jednostavno da su one u neposrednoj blizini Sunca. Mjerenjem njihove trigonometrijske paralakse, direktno bismo dobili udaljenost. Ali, i najbliza cefeida je predaleko za triangulaciju sa zemljine orbite. Udaljenosti se mogu odrediti koristeci duzu osnovnu liniju koju Sunce prijede tokom nekoliko desetljeca. Nepotpuno poznavanje prostornog kretanja zvijezde ogranicava dani proracun na pojedinacne slucajeve. Na taj je nacin Hertzprung uspio pronaci srednju udaljenost cefeida. No, prema Baadeu, napravljena je decimalna pogreska kod izvodenja udaljenosti, koja je inace bila mala. To je proslo potpuno neopazeno. Psiholoski je izvod udaljenosti bio jako vazan, jer je tada to bila najveca astronomska udaljenost. Faktor 10 nije puno mijenjao na stvari. Naime, u Hertzprungovom clanku stoji da paralaksi od 0.0001'' odgovara udaljenost od 3,000 svjetlosnih godina. Ne zna se je li pogrijesio u proracunu ili se radi o tiskarskoj greski.

Istodobno, ali neovisno, Russell je izveo isti postupak za 13 cefeida Mlijecnog Puta, cime je dobio istovjetne apsolutne magnitude. 1913. godine pisao je Hertzprungu da se nije sjetio iskoristiti otkrice Miss Leavitt koje povezuje period i sjaj cefeida. Smatrao je da postoji odredena mjera nesigurnosti. Sjaj cefeida koje je proucavala Miss Leavitt bio je oko 15m, dok za usporedbu, cefeide u nasoj Galaksiji imaju sjaj oko 5m. Ako su svojstva zvijezda slicna i kada ne bi bilo apsorpcije svjetlosti u meduzvjezdanom prostoru, udaljenost Malog Magellanovog oblaka bila bi 100 puta veca od udaljenosti cefeida u Mlijecnom Putu, tj. oko 30,000 svjetlosnih godina. Tako dobivena udaljenost je ogromna, ali se smatrala mogucom.

Izvorni dijagram Ms Leavitt koji povezuje period i srednji fotografski sjaj cefeida u Malom i Velikom Magellanovom oblaku. Otkrice Ms Leavitt omogucilo je astronomima mjerenje velikih daljina i oblikovanje poimanja Svemira kakvim ga danas poznajemo.

U to je vrijeme Shapley bio Russellov student i njih dvojica su vjerojatno raspravljala o zadivljujucem rezultatu. Nadalje, uocili su ne samo velik luminozitet cefeida, nego i njihove velike dimenzije. To je bilo polaziste Shapleyeve teze da cefeide ne mogu biti pomrcinske dvojne zvijezde. Poslije je potrazio alternativno objasnjenje, te zastupao misljenje o cefeidama kao pulsirajucim zvijezdama. Ta je hipoteza davala novo svjetlo u sagledavanju karakteristika zvijezda. Kad bi cefeide bile pomrcinske dvojne zvijezde, niz osobina, poput ovisnosti sjaja i perioda, bili bi slucajni rezultat zbog geometrije sustava. S druge strane, ako cefeide pulsiraju onda su njihov spektar, luminozitet i period svojstva same zvijezde. Kad je Shapley na MtWilsonu proucavao promjenjive zvijezde kuglastih skupova, prethodne su ideje vec bile potpuno prihvacene. Ubrzo je, radeci na 60-incnom teleskopu, pronasao cefeide u kuglastim skupovima. Utvrdio je da predstavljaju drugaciji fizikalni tip zvijezda, ali da pokazuju isti odnos perioda i sjaja, koji je pokazala Miss Leavitt. Srednji se sjaj mijenjao od skupa do skupa. Shapley je ispravno smatrao da je to posljedica njihove razlicite udaljenosti. Tako je mogao odrediti relativne udaljenosti medu skupovima. Jos je preostalo odrediti ljestvicu apsolutnog sjaja za cefeide Mlijecnog Puta. Shapley je koristio postupak Hertzprunga i Russella.

Shapleyevi rezultati iz 1918. godine su danas dobro znani. Kalibracijom galaktickih cefeida dosao je do udaljenosti kuglastih skupova od 50,000 svjetlosnih godina. Iz asimetricne raspodjele skupova koncentriranih u smjeru Strijelca odredio je polozaj nevidljivog sredista Mlijecnog Puta, udaljenog kojih desetak tisuca svjetlosnih godina. Shapley je bio prvi koji je mogao dokazati velicinu nase Galaksije. Stovise, ona se ispostavila vecom nego se pretpostavljalo, dok je Sunce pomaknuto na njenu samu periferiju. "Uvjeravam vas da su vremena kada su objavljeni Shapleyevi rezultati bila uzbudljiva", pisao je Baade, "jer se to nije svidalo "staroj skoli". Nove udaljenosti cinile su im se fantasticno velikima. Svi su u Shapleyevim argumentima pokusavali pronaci nedostatke."

Gornja slika prikazuje Hertzsprung-Russelov dijagram za zvijezde u kuglastom skupu. Prikazan je tkodjer polozaj gdje se nalaze promjenljive zvijezde RR Lyr. Doljnja slika prikazuje tipicnu promjenu sjaja RR Lyr u jednom pulsacijskom ciklusu.

Danas njegov dijagram ovisnosti perioda i sjaja cefeida iznenaduje, jer svih 11 zvijezda lezi na istom pravcu. Tocnije, ne samo one, vec i 25 cefeida iz Malog Magellanovog Oblaka i 21 iz pet razlicitih kuglastih skupova. Shapley je dijagram ucinio prema uzorku koji je Miss Leavitt dobila za cefeide u Malom Magellanovom Oblaku. Kako je bio uvjeren u egzaktni fizikalni smisao empirijske relacije izmedu perioda i sjaja cefeida, nije vidio nista lose u malim prepravkama rezultata za pojedine zvijezde. Crtajuci ovisnost sjaja o periodu, dobivaju se velika odstupanja od njegovog dijagrama. Naime, Shapley je grupirao po tri cefeide, te tako dobio relaciju slicnu onoj Miss Leavitt. Zatim je dodao "ispravljene" vrijednosti apsolutnog sjaja za ostatak cefeida tako da dobro aproksimiraju pocetnu krivulju.

Curtis je kritizirao Shapleyev rad, te ponovno prikazao podatke za 11 cefeida, pokazujuci time njihov stvarni polozaj u dijagramu ovisnosti perioda i sjaja. Osim toga, dodao je i 36 novih podataka, cime se dobila dodatna nesredenost. Curtis je zakljucio da konacni dijagram ne ostavlja puno prostora kod zakljucivanja o odnosu perioda i sjaja galaktickih cefeida. Istodobno se rezultati Miss Leavitt za cefeide Malog Magellanovog Oblaka nisu mogli osporiti. Uocivsi izazov u ideji da se promjenjive zvijezda u Mlijecnom Putu iskoriste za kalibraciju njenih rezultata, Curtis je pokusao diskreditirati Shapleya s njegovim podacima.

U sredini snimaka nalazi se cefeida koja mijenja sjaj. Cefeida pripada galaksiji koja se nalazi u vrlo udaljenom jatu galaksiji na daljini od 60 milijuna svjetlosnih godina. Snimci su nacinjeni pomocu Hubblevog svemirskog teleskopa (HST) i pomogli su astronomima u odredjivanju starosti Svemira.

Gdje je Curtis pogrijesio? Njegovi dijagrami sadrze cefeide s izravno izmjerenim trigonometrijskim paralaksama. Medutim, cefeide su predaleko i njihove su paralakse ispod mogucnosti mjernih tehnika. Zbog niza gresaka, promatraci bi trebali dobiti podjednako negativnih paralaksi, kao i pozitivnih. Negativna paralaksa je fizikalno bez smisla, pa su opazaci nerado objavljivali takve rezultate. Zbog toga su podaci dostupni Curtisu dali sustavno manje udaljenosti, sto se odrazilo i na manji sjaj zvijezda i njihov raspored u donji dio dijagrama. Zanimljivo, Curtisova kriticka analiza udaljenosti temeljenih na kalibraciji iz sekularnih paralaksi tocnija je od analize Hertzprunga, Russella i Shapleya.

Ilustracija promjena sjaja (gornji crtez) i radijalnih brzina (doljnji crtez) u toku jednog pulsacijskog ciklusa tipicne cefeide. Prikazana je i promjena obujma cefeide kao i njezine temperature. Cefeida je najsjajnija kada je njezina povrsina najtoplija, ali tada nema najveci obujam.

Dok je Shapleyeva intuicija u pogledu relacije period-sjaj bila ispravna, njegova je kalibracija apsolutnog sjaja bila kriva. Uz to se poigravao s doradivanjem ionako oskudnih podataka na prilicno proizvoljan nacin. I drugi su prije Shapleya znali kako kalibrirati relaciju period-sjaj. No, jedino je on imao energije mastovito je i efektno primijeniti na zagonetni problem. To ga je dovelo do revolucionarne koncepcije strukture svemira.

Cak je i Hubble nekoliko godina kasnije iskoristio njegovu relaciju te ju uz dodatnu kalibraciju primijenio na cefeide otkrivene u Andromedinoj maglici. Usprkos jos neotkrivenoj kalibracijskoj pogreski, njegov rad je ukazao na velike udaljenosti i usmjerio put k otkricu sirenja svemira.

Promatrajuci iz odredene perspektive moderna astrofizicka istrazivanja lako je uociti njihov zajednicki nazivnik: razumijevanje nastanka i razvoja zvijezda i galaksija trebali bi dati odgovor na temeljno kozmologijsko pitanje o postanku, proslosti i buducnosti svemira. Problem otkrivanja strukture vlastite Galaksije sigurno je jedan od najvecih astrofizickih zadataka. Samo temeljno poznavanje ustrojstva i procesa koji vladaju u nasem zvjezdanom sustavu, preduvjet je shvacanja strukture svemira velikih razmjera. Proces sazrijevanja i otkrivanja strukture galaksije Mlijecnog Puta vise je nego slikovit i poucan, pa cemo ga opisati u njegovom povijesnom kontekstu.

Ako je prethodno, 19. stoljece, bilo oznaceno kao doba velikog napretka u promatrackoj tehnici, sto je kulminiralo Besselovim otkricem trigonometrijske paralakse zvijezde 61 Cyg, onda za nase, 20. stoljece, mozemo slobodno reci da predstavlja doba sinteze i otkrivanja fizikalne sustine procesa koji se odvijaju u zvijezdama i galaksijama. Ne znamo je li Galileju zadrhtala ruka u trenutku kada je prvi puta usmjerio svoj dalekozor u pravcu maglicastog Mlijecnog Puta i kada se on prikazao s tisucama zvijezda?! Bilo je to veliko otkrice, znacajan iskorak u Kozmos. Medutim, u tom trenutku, u samom svanucu 17. stoljeca, Galileju su bili mnogo znacajniji Jupiterovi sateliti koji su se besprijekorno vrtjeli oko maticnog planeta, kao sto se Zemlja i planeti vrte oko Sunca. Sve nalik malom planetnom sustavu kakav je zamisljao Kopernik !

Povijest u 18. stoljecu biljezi vec neobican znanstveni pokusaj Williama Herschela, poznatog po otkricu Urana. Nakon sto je izuzetnim promatrackim radom unio u svoje kataloge sve ono sto su njegovi teleskopi mogli otkriti u nebeskim prostranstvima, Herschel pocinje prvo oslikavanje obrisa zvjezdanoga sustava koji je on tako dobro upoznao kroz svoje sve mocnije teleskope. Smatrao je da se u smjerovima gdje je nasao veci broj zvijezda galaksija pruza dalje. Metoda brojanja zvijezda ukljucuje nekoliko pretpostavki. Pretpostavivsi da su sve zvijezde jednake i da imaju isti luminozitet, proizlazi da su sjajnije zvijezde blize.Ako pogledamo nocno nebo uocavamo da zvijezde nemaju jednak vidljivi sjaj. Ako pretpostavimo da ono sto je Herschel, onda razlike u sjaju odrazavaju razlicite udaljenosti od Zemlje. Najsjajnija zvijezda tako je i najbliza, ona najmanje uocljiva - najdalje. I sami ponekad radimo takvu vrstu ocjene udaljenosti. Ako nocu gledamo grad s visokog nebodera, daljinu procjenjujemo iz sjaja vidljivih svjetala - sjajnija svjetla su nam blize. Treba uociti pojavu da ce procjene biti netocne ako je smog iznad grada - udaljenosti ce biti precijenjene. Tako je Herschel razvio program bazdarenja zvijezda u odabranim podrucjima. Iz broja zvijezda i njihova sjaja procjenjivao im je udaljenosti, te je tako skicirao raspodjelu zvijezda, oblik i velicinu nase Galaksije. Tako dobivena slika je bila relativna, jer nije poznavao stvarnu udaljenost niti jedne zvijezde. Herschel je odabrao Sirius kao standard prema kojem je racunao relativne udaljenosti. Zakljucio je da su zvijezde rasporedene u tankoj ploci sa Suncem blizu sredista. Njegov model nalikuje onome sto vidimo. Zakljucak da se zvijezde Galaksije nalaze u ravnini je tocan, no uzimajuci previse pojednostavljene pretpostavke, pogotovo zanemarivanje meduzvjezdane prasine, Herschelov model je daleko od onog pravog. No, ipak Herschel je sa svojom Galaksijom napravio odvazan iskorak u razumijevanju Galaksije. Njegovi teleskopi su mu pomogli u opazanju mnogih zvjezdanih objekata; mnoge od njih je uspio i rasclaniti u pojedinacne zvijezde. Promatranja su ga navela na zakljucak da su svi zvjezdani objekti oblika diska, ustvari udaljeni sistemi koji ce se ukazati dolaskom vecih teleskopa sa svojim mnostvom zvijezda. Zakljucio je da su uocene maglice u stvari Galaksije, kao nasa, i da je Mlijecni Put takvog izgleda gledan iz daljine. Herschelov korak naprijed je dobar primjer kako nasa slika okolnog prostora direktno utice na nasu viziju ostatka svemira.

Pocetkom stoljeca cijeli niz opazanja donio je nove metode odredivanja granica Galaksije. Astronomi su fotografirali veliki dio neba. Fotoploce su postale vjerodostojni izvor usavrsene Herschelove metode brojanja zvijezda. Nizozemski astronom Jacobus Kapteyn je 1901. godine statistickom i sekularnom paralaksom odredivao prosjecne udaljenosti zvijezda nase Galaksije. Njegovim radom Galaksija je dobila i svoju velicinu, pored oblika. Dimenzije koje je Kapteyn pripisivao Mlijecnom Putu bile su: 8000 pc promjer, 2000 pc debljina, a Sunce je bilo na udaljenosti 650 pc od sredista. Dobiveni podaci manji su od danas usvojenih, ali tada ih takvima nitko nije naslucivao. Kapteyn je pokazivao odredenu zabrinutost, koja se poslije pokazala vaznom, zbog apsorpcije svjetlosti. Ako apsorpcija svjetlosti zbog materije izmedu zvijezda postoji, udaljene zvijezde se ne bi niti uocavale. Kapteynova zabrinutost je bila opravdana; meduzvjezdana prasina zaista apsorbira svjetlost zvijezda. Dokaz apsorpcije naden je nakon sto je njegov rad vec bio objavljen, cime je Galaksija dobila nove granice. Odbacivanje apsorpcije ucinilo je Kapteynovu Galaksiju manjom i skoro heliocentricnom. Zasto je Kapteyn dosao na ideju da je Sunce u sredistu Galaksije, kada je daleko od njega? Prvo, maglovitost zbog meduzvjezdane tvari onemogucila je Kapteynu opazanje velikog dijela Galaksije. Drugo, prasina je smanjila sjaj udaljenih zvijezda cineci ih time daljima nego sto jesu. Kako se kolicina prasine povecava sa udaljenoscu, neslaganje izmedu prave i izracunate udaljenosti je takoder vece. Tako je jednoliku raspodjelu zvijezda u blizini Sunca, Kapteyn uocavao kao raspodjelu cija gustoca raste u svim smjerovima od Sunca.

Znameniti astronom Walter Baade istice u svojoj knjizi " Evolucija zvijezda i galaksija" tri opsezna i presudna promatracka projekta koja su na samom prijelomu dvaju stoljeca utjecali na novu struju razmisljanja o ustrojstvu Galaksije. Baade navodi, kao prvo, odredivanje trigonometrijskih paralaksi pomocu velikih refraktora. Odredivanje udaljenosti fundamentalno je samo po sebi. Prvotnim radovima dosegnute su zvijezde do 10 pc, a kao takve mogle su posluziti kao vazan kriterij u lancu novih istrazivanja i zakljucaka. Kao drugo, podjednako vaznu ulogu odigrat ce dva harvardska kataloga zvjezdanih spektara; Miss Canon je izradila katalog zvjezdanih spektara za juzno, a Miss Maury za sjeverno nebo. Upravo na temelju Miss Maurynog kataloga Hertzsprung ce na samom pocetku 20. stoljeca otkriti zvjezdane divove i patuljke i time zapoceti jednu novu epohu astrofizickih istrazivanja. Treci fundamentalni prilog predstavljao je Bossov katalog vlastitih gibanja zvijezda. Katalog je preciznoscu koja je nadmasila sva prethodna, predstavljao izvor ciju vaznost su odmah uocili vodeci astronomi toga doba. Eddington, Schwarzschild i Hertzsprung dobivaju u ruke "zlatni rudnik" iz kojega ce proizici novi obrisi Mlijecnog Puta.

Shapley i Curtis su se sukobili u odredenoj mjeri oko 13 astronomskih pitanja. Iduci osvrt dan je priblizno onako kako je nakon rasprave objavljen, s tim da izabrani redoslijed nije u vezi s tezinom i vaznosti odredenog pitanja. Prema povjesnicarima na samom skupu nisu bila iznijeta dodatna obrazlozenja i pretpostavke, iako su neki dijelovi proizisli iz Russellovog osvrta i drugih dijelova diskusije, ciji zapisi nisu sacuvani. Svaki odjeljak upucuje na temu, sazetak tvrdnji govornika, sto se danas zna o tome i tko je po tom pitanju izisao kao pobjednik.

1. Problem F, G i K zvijezda u kuglastim skupovima.

Shapley je smatrao da se radi o divovima poput neposrednih divova spektralnog tipa F-K, s apsolutnim sjajem blizu -3m, stavljajuci tako kuglaste skupove na udaljenost od 10-30 kpc. Curtis je dotle tvrdio da se radi o najzastupljenijim zvijezdama oko nas, patuljcima F-K spektralnog tipa, s prosjecnim sjajem od oko +7m, sto je znacilo udaljenost od 1-2 kpc. Kako je s prvim Hertzsprung-Russellovim dijagramima kuglastih skupova pomocu 5-m teleskopa Mt. Palomar Observatory nedvosmisleno postalo jasno da je Shapley bio u pravu.

2. B zvijezde u kuglastim skupovima.

Shapley je tvrdio da moraju imati apsolutni sjaj oko 0m, kao susjedne zvijezde kasnog B i ranog A tipa s glavnog niza. Curtis je bio iznenaden tom tvrdnjom, smatrajuci je cudnom jer su najsjajnije plave zvijezde u Suncevom susjedstvu sjajnije od najsjajnijih crvenih zvijezda, dok je u skupovima upravo obratno. Pronicljivost Waltera Baadea i podaci koje je prikupio za vrijeme zamracenja u II. svjetskom ratu razrijesili su ovo pitanje uvodenjem koncepta dviju zvjezdanih populacija. Svaki od govornika je dijelom bio u pravu.

3. Cefeide kao pokazatelji udaljenosti.

Shapley je koristio relaciju period-sjaj pronadenu za cefeide u Velikom Magellanovom Oblaku cija je nul-tocka bazdarena galaktickim cefeidama koristenjem statisticke paralakse. Uocio je da obliznje cefeide iz skupova imaju velike brzine, te se ne bi smjele koristiti za bazdarenje. Curtis je prigovarao da nema pouzdanih dokaza za relaciju period-sjaj u Mlijecnom Putu. Stovise osporavao je relaciju na temelju veceg uzorka cefeida, ukljucujuci neke cije su udaljenosti odredene mjerenjima trigonometrijske paralakse. To je ujedno bio trenutak kada je najodlucnije rekao da je potrebno vise podataka. Medutim kasnije kada je definitivno utvrdeno da i cefeide Mlijecnog Puta zadovoljavaju relaciju period-sjaj bilo je jasno da je Shapleyeva intuicija bila velika. Ali nul-tocke relacije za galakticke cefeide i cefeide u kuglastim skupovima razlikuju se za vise od jedne magnitude. Problem je opet razrijesio Baade, koji je posumnjao da nesto nije u redu u trenutku kada u Andromedinoj galaksiji nije pronasao RR Lyrae. Curtis je imao pravo kada je trazio vise podataka, ali ne u nepovjerenju spram njih - previse je temeljio argumente na nepouzdanosti malih trigonometrijskih paralaksi, dok je s druge strane upao u zabludu zbog isto tako malenih vlastitih gibanja. Shapley je duboko bio u pravu tvrdeci da su cefeide, principijelno, dobri indikatori udaljenosti.

4. Spektroskopske paralakse.

Shapley je vjerovao da su istinite sve dok pomocu odnosa medu linijama moze odrediti radi li se o zvjezdanim divovima. Curtis je smatrao da im se pouzdano moze vjerovati u podrucju manjem od 100pc, gdje su i bazdarene. Ako izostavimo pogreske i propuste, Shapley je tvrdio tocno, iako bi netko postavio pitanje moze li oko razlikovati omjer intenziteta linija Sr II l 4215 C i Ca I l 4454 C u spektru zvijezda kuglastih skupova snimljenih prije 1920. godine.

5. Interpretacija brojanja zvijezda.

Curtis je ispravno rekao da brojanje zvijezda, ispravno interpretirano, daje manji Mlijecni Put od Shapleyevih procjena. Voden idejom da prsten prasine okruzuje spiralne maglice sprijecila ga je u razumijevanju apsorpcije kao vrlo vaznog problema u zvjezdanoj statistici. Shapley se nije dotaknuo te teme, jer ga je, vjerojatno, samo koristenje kuglastih skupova uvjerilo u neznatnu apsorpciju. Robert Trumpler je 1930. godine usporedujuci prividne promjere otvorenih skupova sa njihovim prividnim sjajem otkrio vaznost prasine unutar diska.

6. Teorija zvjezdane evolucije.

Shapley je tvrdio da ako, i samo ako, su kuglasti skupovi na velikim udaljenostima, tada ce njihove zvijezde zadovoljavati Russellovu teoriju divova i patuljaka i Eddingtonove modele plinovitih divova. Curtis je mislio da se spiralne maglice kao faza zvjezdane evolucije ne uklapaju nigdje u neku od vazecih teorija. Dok su oba stajalista bila dovoljno ispravna, ipak se Curtisu racuna pobjednicki bod, jer se danas vise ne podupire teorija divova i patuljaka kako ju je razvio Russell.

7. Raspodjela spiralnih maglica na nebu.

Za Shapleya, kao covjeka "jednog sustava", iako to doslovno nije spomenuo nije nista manje neprihvatljiva cinjenica da spiralne maglice izbjegavaju galakticku ravninu, kao sto su joj OB zvijezde sklone. Curtis je bio prisiljen suociti se s tim problemom, da bi zakljucio da nije niti nemoguce, niti nevjerojatno da Mlijecni Put ima tajanstveni prsten, kao sto ga imaju mnoge spiralne maglice videne po strani, te zbog toga ne mozemo vidjeti maglice koje su u ravnini. Curtis je bio blize istini, ali je promasio kriticno stajaliste da zvijezde i apsorbirajuci materijal dolaze zajedno.

8. Maksimalni sjaj nova.

Oba govornika su se slozila da su uocene pojave novih zvijezda u Mlijecnom Putu i u nekoliko spiralnih maglica. Shapley je smatrao da je upotreba sjaja novih za mjerenje daljina potpuno smijesna, ako su spiralne maglice zasebne galaksije. Curtis je, za cetiri pojave s procijenjenim udaljenostima u Mlijecnom Putu, i za pregrst novih u spiralnim maglicama, nasao da bi im maksimalni sjaj bio jednak, kada bi Mlijecni Put bio manji (sto je prekrizio), a spiralne maglice bile odvojeni sustavi dimenzija kao nasa Galaksija. Slozio se da je S Andromedae iz 1885. godine bila puno sjajnija od ostalih pojava, kao mozda i Tychova nova. Zakljucio je da "podjela u dvije vrste nije nemoguca". Treba uociti da je Curtis bio sklon vjerovanju kalibraciji koja se temeljila na samo cetiri slucaja, kada mu se svidao rezultat, ali ne i za cefeide! Naravno da su dvije klase bile rjesenje: nove i supernove. Lundmark je to predosjetio, da bi Baade i Zwicky nazvali sjajniju klasu supernove negdje oko 1933. godine. Curtis dobiva bod po ovom pitanju.

9. Mehanizmi nove.

Shapley je predlagao, cini se ozbiljnoga lica, da su i zvijezda i maglica postojale na pocetku, te da je maglica, sa svojom velikom brzinom, pretekla i obuhvatila zvijezdu, stvarajuci efekt nove. To je bilo njegovo objasnjenje malog broja pojavljivanja novih zvijezda u nasoj Galaksiji. Curtis se suprotstavio cinjenicom da bi Shapleyev mehanizam u Andromedinoj maglici dao samo jednu novu u 500 godina, dok ih je vec nekoliko uoceno u samo 20 godina. I ponovo, Curtis 1 : Shapley 0.

10. Velike pozitivne prosjecne brzine spiralnih maglica.

Mjerenjima Vesta Sliphera na Lowell Observatory u Arizoni bilo je nadeno da spiralne maglice imaju velike pozitivne brzine. Shapley je ponudio kao uzrok tlak zracenja Mlijecnog Puta (mehanizam za koji je Russell jos iste godine pokazao da je premali za nekoliko redova velicine). Curtis je jednostavno predlozio da su veliki, uglavnom, pozitivni pomaci valnih duljina (danas poznati kao 'crveni pomak'), na neki nacin unutrasnje svojstvo maglice, a tako je i velika brzina karakteristika Mlijecnog Puta. Postojali su trenuci kada je jedini ispravan odgovor za razlog 'crvenog pomaka' bio "nemam objasnjenje". Zajednickim snagama i opazanjima Edwina Hubblea, Milton Humasona i drugih, napretkom teorije Einsteina, Alexandera Friedmanna i drugih, doslo se do sirenja Svemira kao objasnjenja. Curtis je opet nadjacao Shapleya, ali ne toliko da bismo mu upisali bod.

11. Svojstva galaksija.

Shapley je istaknuo da je opazeni povrsinski sjaj spiralnih maglica puno veci od bilo cega videnog u Mlijecnom Putu, te da je radijalna raspodjela boje i povrsinskog sjaja razlicita. Curtis se nije izjasnio po tom pitanju. Odgovor je, naravno, apsorpcija i crvenjenje zvijezde zbog meduzvjezdanog plina i prasine, Shapleyu je bilo u pravu sto se tice podataka, ali ih nije dobro interpretirao. Nula - nula. Po Curtisu, spiralne maglice imaju boju i linijski spektar koji jako lici onome zvjezdanom. Shapley ovaj dio nije niti spomenuo, a Curtis je bio u pravu.

12. Sredisnji polozaj Sunca.

Shapley je tvrdio da se radi o iluziji uzrokovanoj oblakom lokalnih zvijezda, danas poznatog pod imenom Gouldov pojas. Curtis je rekao da se radi o Bozjoj volji, te da nas nas polozaj sprecava u jednostavnom opazanju vlastitih spiralnih krakova. Ponovno je prasina vazan dio problema, no Shapley je bio nadomak pravog odgovora.

13. Rotacijsko kretanje spiralnih maglica prema mjerenjima Van Maanena.

Po Shapleyu su dana mjerenja "fatalna za teoriju svemirskih otoka". Curtis se u potpunosti slagao, ali isto tako bio nepovjerljiv prema mjerenjima vlastitog gibanja manjim od 0.1 lucne sekunde po godini s vremenskom bazom manjom od 25 godina za tako nejasne, male objekte. Pljesak ide Curtisu, a simpatije Shapleyu, koji je kasnije rekao da mu je van Maanen bio prijatelj, pa mu je, naravno, vjerovao.

Neposredna reakcija nakon odrzana dva predavanja se bez sumnje ticala njihovog stila javnog iznosenja tvrdnji, obrazlozenja i zakljucaka. Komentari s kojima se danas susrecemo indiciraju da je Curtis bio iskusniji govornik i izlagac. To je i razumljivo, jer je pet godina prije doktorskog rada predavao na Detroit High School, Napa Collegeu i Collegeu of the Pacific. Russell je osobno smatrao da bi Shapleya trebalo nagovoriti da upise tecaj iz kulture predavanja da izbrusio svoje vjestine i na tom podrucju. S naseg modernog stajalista, tesko je na taj nacin gledati proslost. Shapleya se sjecamo po predavanjima koja nose njegovo ime, dok je Curtis onaj procelavi s naocalama sklon kvalificiranju astronomskih hipoteza "nemogucima", "niti nevjerojatnima, niti nemogucima", pjevuseci u pozadini poznati refren "potrebno je vise podataka". Shapley je na samoj raspravi citao svoje predavanje, dok je Curtis imao napisane samo smjernice, a govor je popratio slajdovima.

Iako su sudionici nastavili svoju diskusiju nakon samog dogadaja, i to uglavnom pismenim putem, sam dogadaj ostao je prilicno nezapazen u popularnim i znanstvenim medijima. Tek nekoliko ih se osvrnulo na razlicite velicine Galaksije jednog ili oba govornika, ali ne i same debate, a zakljucci koji su se mogli procitati su u osnovi bili oni od istih govornika, ali od prije travnja 1920. godine. Senzacionalisticki naslov, godinu dana kasnije, u "Boston Sunday Advertizer"-u se odnosi samo na Shapleyev rad, a dobiva se dojam da je to zbog titule "harvardskog astronoma". Shapleyevu strukturu Mlijecnog Puta ubrzo su prihvatili pisci astronomskih udzbenika, ali bez velikog spomena debate i njene objavljene verzije.

Svaki govornik je iznio svoje misljenje na oko desetak pitanja, s tim da ne iznenaduje krajnji izjednaceni rezultat. Pitanje ispravnih udaljenosti unutar i izvan Mlijecnog Puta je ponavljano puno puta i prije 1920. godine. Sudeci po danasnjim saznanjima Shapleyeva galaksija je bila prevelika, a Curtisova premala, ali sto je najvaznije, Sunce nije u njenom sredistu. Postojanje zasebnih galaksija, tj. svemirskih otoka rijeseno je na ocit nacin. Hubble je 1924. godine objavio pronalazak cefeida u nekoliko maglica, i to takvog prividnog sjaja koji ih stavlja trenutacno cak i izvan Shapleyevog Mlijecnog Puta. I opet, clanak "New York Times"-a je prosao nezapazeno. Govornici su se ocigledno slozili. Curtis je 1925. godine napisao da je oduvijek smatrao ispravnom teoriju svemirskih otoka, a nedavni Hubbleovi rezultati ju samo potvrduju. Prethodna izjava zvuci kao stalozena, razumljiva reakcija znanstvenika koji nije vjerovao podacima dobivenim cefeidama. Shapley je temperamentno reagirao na Hubbleovo pismo u kome je izmedu ostalog stajala i relacija period-sjaj za cefeide Andromedine galaksije. "Ovo pismo je unistilo moj svemir... Vjerovao sam podacima van Maanena, ipak on mi je prijatelj..."

Rasprava iz 1920. godine o velicini i strukturi svemira nam donosi, osim novih znanstvenih saznanja, i odredene poruke. Prvo, i Curtis i Shapley su bili u pravu kada su se oslanjali na vlastite podatke; Shapley na fotometrijske snimke zvijezda kuglastih skupova, Curtis na negative spiralnih maglica, ali su posli krivim putem kod razmatranja koja su se zasnivala na mjerenjima drugih astronoma. Drugo, zakljucci koje su pokusali donijeti iz tadasnjih astrofizikalnih teorija, nisu bili pretjerano osnovani. Najocitiji takvi trenutci su Shapleyevo pozivanje na teoriju divova i patuljaka u razvoju zvijezda, tlak zracenja za velike crvene pomake kod brzina spiralnih maglica, te njegove hipoteze kod objasnjavanja radanja novih zvijezda. S druge strane, Curtisu ide zamjerka zbog, na neki nacin, poopcenog kopernikanskog pristupa zvjezdanoj populaciji. Naravno, moglo bi se reci da ispravne teorije ne nailaze na takve poteskoce, vec je sva paznja usmjerena na zakljucke dobivene promatranjem. Od toga je polazio i Eddington kada je odbio povjerovati opazanjima sve dok ga teorija nije uvjerila. Trece, svaki od sudionika rasprave iz 1920. godine je djelomicno bio u pravu, te je rezultat izjednacen. Niz znanstvenih rasprava je zavrsilo na slican nacin; sredinom 18. stoljeca izmedu neptunista, koji su vjerovali da se ispod Neptunovog oceana nalaze sedimentne stijene, i plutonista, koji su smatrali da se eruptivne stijene izdizu na povrsini Plutona. Danas znamo da su obje teorije ispravne. No, ne zavrsavaju sve rasprave kompromisima i potvrdivanjem. Ne postoji "sredina" kod problema planetarnog Suncevog sistema, niti su prihvatljiva objasnjenja koja objedinjuju dobre strane velikog praska i dijela kozmologije koji zagovara konstantno stanje. Sto je s gama-bursterima? Mogu li galakticki i udaljeni izvori skrivati izmedu vec poznatih ocitavanja, s potpuno razlicitim fizikalnim principima. Debata Shapley-Curtis ostavila je dobre poruke danasnjim znanstvenicima, a jedna od njih koja se ticala novih zvijezda, je: "Podjela u dvije vrste nije nemoguca."

22. travnja 1995. Bohdan Paczynski i Donald Lamb su raspravljali na temu "Udaljenost gama-burstera" u Smithsonian Natural History Museumu. Prije same Dijamantne Debate odrzana su dva uvodna predavanja. U prvom je Virginia Trimble dala suvremeni znanstveni osvrt na Veliku Debatu, a u drugom je Gerald Fishman iznio osnovne pojmove i dotadasnje spoznaje vezane uz gama-burstere. Martin Rees je "predsjedavao samoj raspravi izmedu Lamba i Paczynskog. Nakon njihovih ideja, mogle su se cuti sugestije i komentari iz publike, i to od Stirlinga Colgatea, Fredericka Lamba, Chryssa Konveliotona, Upendre Desai i Fione Harrison. Medu pozornim slusateljstvom uocen je i unuk Harlowa Shapleya, Willis Harlow Shapley, te Raymond Klebeseidel i Ian Strong - otkrivaci gama-burstera. Okupljenima je bilo dostupna preliminarna verzija govora, s dodatkom kratkog rjecnika. Dogadaj je bio otvoren za javnost. Od 350 prisutnih polovina je bila profesionalnih astronoma, cetvrtina studenata, a cetvrtina znatizeljnika. Dokument o samom dogadaju moguce je jednostavno pronaci na World Wide Webu, na URL-u: http://antwrp.gsfc.nasa.gov/diamond_jubilee/detabe.html. Na istoj Web adresi moguce je pronaci i materijale vezane uz Veliku Debatu.

Vaznost "Dijamantne Obljetnice Velike Rasprave" jednaka je vaznosti same Velike Debate, koja je i danas zanimljiva citaocu. Ona ne predstavlja samo povijesni zapis, vec kratki pogled na razvoj ideja velikih znanstvenika, koji je zavrsio intelektualnim sukobom i nerijesenim rezultatom. Rasprava nam ukazuje na tezinu otkrivanja i postavljanja novih znanstvenih granica.

A zvijezda. Bijela zvijezda s temperaturom od 7 400 do 9 900 K. U spektru su najjace siroke apsorpcijske linije vodika (Balmerova serija). To je vodikov ili Siriusov spektralni razred, s predstavnicima Siriusom, Vegom i Altairom.

Andromedina galaksija. Clan Mjesnog jata galaksija. Na udaljenosti je od 2,2 milijuna svjetlosnih godina. Velicinom i oblikom podsjeca na Mlijecni Put.

Apsolutni sjaj. Vidljivi sjaj koji bi zvijezda imala na udaljenosti od 10 pc.

Astronomska jedinica (AJ). Jedinica za udaljenost koja se koristi u astronomiji. Jednaka je srednjoj udaljenosti Zemlje i Sunca. 1 AJ jednaka je 1.4959787.108 km.

B zvijezda. Modra zvijezda s temperaturom od 9 900 do 28 000 K. U spektru su jake apsorpcijske linije neutralnog helija. Poznate zvijezde koje ovamo pripadaju jesu Spika i Rigel. Buduci da u zvjezdu Orionu ima mnogo zvijezda koje pokazuju takav spektar, razred je nazvan Orionovim, a zove se jos i helijev.

Bijeli patuljci. Ostaci razvoja zvijezda malih masa nakon sto zvijezda iscrpi termonuklearne izvore goriva. U svom najvecem dijelu su sastavljeni od degeneriranog plina, stanja koje se javlja pri velikim gustocama. Bijeli patuljak Sunceve mase bi bio velik kao planet Zemlja. Pretpostavlja se da ce Sunce postati bijeli patuljak.

Cefeide. Vrsta promjennljivih zvijezda, nazvanih prema prototipu ? Cep. Zuti divovi ili superdivovi.Sjaj im se mijenja zbog periodicne promjene obujma. Periodi pulsacije krecu se od 1 do 100 dana. Luminozitet je to veci sto je period cefeide duzi, sto omogucuje odredivanje udaljenosti.

Crveni divovi. Ogromne, relativno hladne zvijezde u zavrsnom stadiju razvoja. Tipican div bi na mjestu Sunca prelazio Marsovu putanju. U prosjeku su male gustoce, a posebno im je rijetka atmosfera. Crveni divovi istjecanjem gube tvar (zvjezdani vjetar).

Dopplerova pojava. Javlja se zbog relativnog gibanja izvora elektromagnetskih valova i opazaca, a posljedica je valne prirode signala. Zbog relativnog gibanja mijenja se frekvencija, odnosno valna duljina elektromagnetskog zracenja. Spektralne linije objekta koji se udaljuje od opazaca pomicu se prema crvenom dijelu spektra, i obratno za objekt koji se priblizava opazacu prema plavom dijelu spektra.

Dvojne zvijezde. Sustav od dvije zvijezde koje kruze oko zajednickog sredista masa. Uobicajena su pojava; procjenjuje se da se vise od polovine svih zvijezda nalazi u dvojnim sustavima. Nama najbliza zvijezda, a Centauri, se nalazi u trostrukom sustavu zvijezda.

F zvijezda. Zuckastobijela zvijezda s temperaturom od 6 000 do 7 000 K. Razred je prozvan kalcijevim, jer su izrazite linije ioniziranog kalcija, a vodikove su linije slabe. Predstavnik je Procion.

Frekvencija. Broj valnih duljina u sekundi.

G zvijezda. Zuckasta zvijezda s temperaturom od 4 900 do 6 000 K. Kalcijeve su linije jace nego u drugih razreda. Linije metala su mnogobrojne, vodikove linije postaju slabije od linija zeljeza. Prema Suncu, koji je predstavnik, razred je prozvan Suncevim.

Galaksija. Nakupine milijardi zvijezda i meduzvjezdane tvari, koje na okupu drzi gravitacijska privlacna sila. Razvrstane su po izgledu na elipticne, spiralne, lecaste, nepravilne i "osobite".

Gama bursteri. Izvori s erupcijama gama zracenja. Rasporedeni su pretezno blizu galakticke ravnine. Medu pojedinacnim izvorima nalaze se pulsari, gusti plinoviti oblaci, maglice-ostaci supernova, vjerojatno mlade zvijezde i kvazari. Povrsinsko gama zracenje rezultat je sudaranja kozmickih zraka s meduzvjezdanim plinom, a dijelom predstavlja nerazlucene pojedinacne izvore.

Gama zracenje. Elektromagnetsko zracenje najkracih valnih duljina (manje od 1 angstrem).

Glavni niz. Tocke u H-R dijagramu koje se nalaze pomicu od lijevog gornjeg do desnog donjeg kuta. Tu se nalazi najveci dio opazenih zvijezda. Zajednicko svim zvijezdama na glavnom nizu je sinteza helija iz vodika u njihovim sredisnjim jezgrama.

Gravitacijska sila. Privlacna, uzajamna i centralna sila izmedu tijela. Prema Einsteinovoj teoriji gravitacije zakrivljenost prostorvremena dolazi zbog mase tijela.

Hertzprung-Russellov dijagram. Dijagram koji pokazuje ovisnost apsolutnog sjaja (ordinata) i spektralnog razreda zvijezde (apscisa). Zbog svojstava koja su u medusobnoj vezi zvijezde se uglavnom nalaze u dobro odredenim podrucjima shodno stupnju razvoja. Slican se dijagram dobije ako se umjesto sjaja uzme luminozitet, a umjesto spektralnog razreda povrsinska temperatura ili pokazetelj boje zvijezde.

K zvijezda. Narancaste zvijezde s temperaturom od 3 500 do 4 900 K. Linije metala daju karakteristiku spektru, pa je razred prozvan metalnim. Vodikove su linije jedva primjetljive, a sa snizenjem temperature pojavljuju se molekularne vrpce. Tu se nalaze Arcturus i Aldebaran.

Kozmologija. Dio astrofizike koji se bavi nastankom, velicinom i razvojem svemira.

Kuglasti skupovi. Stotine tisuca zvijezda sferno rasporedenih. U halou Mlijecnog Puta uocava se 150 kuglastih skupova. Zvijezde kuglastih skupova pripadaju populaciji II.

Luminozitet. Energija zracenja tijela u sekundi. Luminozitet zvijezde usporeduje se s luminozitetom Sunca kao jedinicom. Luminozitet Sunca se odreduje tako da se mjeri onaj tok zracenja koji stize na mjernu povrsinu postavljeno okomito na zraku, a izvan Zemljine atmosfere, i izrazava se solarnom konstantom.

Magellanovi oblaci. Dvije najblize galaksije koje se na nebu doimaju kao oblaci. Nepravilnog su oblika i relativno male velicine. Nalaze se na oko 100 000 svjetlosnih godina od nas. vidljivi su samo sa juzne polutke. Prvi ih je zabiljezio moreplovac Ferdinand Magellan pocetkom 16. stoljeca.

Maglica. Oblak plina i/ili prasine u meduzvjezdanom prostoru. Ako je plin pobuden na svijetljenje utopljenim vrucim zvijezdama zapazamo ga u obliku emisijske maglice, ako je prasina rasvijetljena sa strane kao reflektirajucu maglicu.

Magnituda. Fizikalna jedinica kojom se izrazava sjaj astronomskih objekata. Temelji se na sustavu Hipparchusa koji je zvijezde po sjaju podijelio onako kako ih vidi oko. manji se broj pripisuje sjajnijem objektu. Moderna definicija 1 magnitude odgovara omjeru sjaja za 2.512 puta.

Meduzvjezdana apsorpcija. Slabljenje svjetlosti nakon prolaska kroz meduzvjezdanu prasinu. Ocituje se apsorpcijskim linijama u spektru zvijezde, a dolazi od atoma i iona meduzvjezdanog medija.

Meduzvjezdana tvar. Sastoji se od plina i zrnaca prasine. Plin zraci u razlicitim spektralnim podrucjima, ovisno o svojoj temperaturi. Prasina pak veoma efikasno upija i odbija svjetlost. Najobilniji sastojak plina je vodik, dok se prah sastoji od ugljika, silicija, smrznutih plinova, pa i od zeljeza.

Meduzvjezdano crvenjenje. Oslabljenje svjetlosti zvijezda nije jednako na svim valnim duljinama. Znatnije je u modrom dijelu spektra, pa zvijezde koje se nalaze iza debljeg sloja praha pocrvene, jer im oslabi modri dio spektra.

Mjesna skupina. Jato od oko trideset galaksija kojima pripada Mlijecni Put.

Mlijecni Put. Nasa galaksija. Spiralni sustav od 200 milijardi zvijezda, meduzvjezdane tvari i prasine. Najveci dio vidljivih objekata nalazi se u disku, na koji se nastavljaju halo i korona.

Nova. Pojava koja je obiljezena naglim povecanjem sjaja za vise tisuca puta. Nove zvijezde su dvojni sustavi. Materija koja s pratioca pada na bijelog patuljka toliko se ugrije da nakratko otpocnu termonuklearne reakcije na povrsini bijelog patuljka. Pojava se moze ponoviti vise puta.

O zvijezde. Svijetlomodre zvijezde s temperaturom od 28 000 do 50 000 K. U spektru su jake apsorpcijske linije neutralnog i ioniziranog helija, a posebna osobina tog spektra je pojava vodikovih linija u emisiji. Poznata zvijezda ovog razreda je Mintaka u zvijezdu Orionu.

OB zvijezde. Grupe O i B zvijezda uocene u disku spiralnih galaksija.

Paralaksa. Prividni pomak nebeskog objekta na pozadini dalekih zvijezda. Iz godisnje paralakse odreduje se udaljenost zvijezda.

Parsec (ps). Udaljenost s koje se 1 AJ postavljena okomito vidi pod kutom od 1 lucne sekunde, a iznosi 3,26 svjetlosnih godina.

Period. Vrijeme potrebno da tijelo iz pocetne tocke ili polozaja dode opet u pocetnu tocku ili polozaj.

Relacija period-sjaj. Ovisnost srednjeg apsolutnog sjaja o periodu pulsacije promjenljive zvijezde. Sto je period veci to je srednji sjaj veci. Na relaciji se zasniva metoda za odredivanje udaljenosti objekata koji sadrze ili se nalaze u susjedstvu s pulsirajucim divovima.

RR Lyrae. Vrsta promjenljivih zvijezda nazvanih po prototipu zvijezdi RR Lyrae. To su pulsirajuci bijelo-modri divovi s periodima manjim od jednog dana i zvijezde populacije II. Nalaze se pretezno u kuglastim skupovima.

Skupovi. Zajednice zvijezda i meduzvjezdanog materijala Na okupu ih drzi gravitacijska sila. Susrecemo otvorene ili galakticke skupove i kuglaste ili globularne.

Spektar. Raspodjela elektromagntskog zracenja po valnim duljinama. Proucavanje spektra astronomskih objekata predstavlja metodu istrazivanja fizickog i kemijskog stanja i sastava svemirskih tijela.

Spektroskopska paralaksa. Metoda odredivanja udaljenosti zvijezda, gdje se iz spektra i polozaja zvijezde u H-R dijagramu odreduje njezin apsolutni sjaj. Poznavanjem prividnog sjaja dolazi se do udaljenosti zvijezde.

Spiralni krakovi. Osnovna karakteristika spiralnih galaksija. Najcesce se isticu dva kraka, koja se odvajaju pocevsi od sredista kod obicnih spiralnih, ili pocevsi s krajeva poluge kod poluznih. Pojava spiralnih krakova i diska vezana je uz brzu rotaciju. U spiralama su uocene sjajne OB zvijezde, galakticki skupovi i svjetlece difuzne maglice. Sunce je smjesteno na unutrasnjem rubu Orionovog kraka, blize centru Galaksije lezi krak Sagittarius-Carina, a na suprotnoj strani od sredista je krak Perzeja.

Suncev sustav. Sunce i svi objekti koji kruze oko njega, ukljucujuci devet planeta, njihove satelite, te sve asteroide i komete.

Supernova. Eksplozivni proces koji oznacava kraj masivne zvijezde. Kad zabljesne, supernova se sjajem natjece s citavom galaksijom, a iza sebe ostavlja plinoviti omotac, te neutronsku zvijezdu ili crnu rupu. U galaksiji je opazeno malo supernovih, zbog rijetkosti tog fenomena, ali i zbog meduzvjezdane apsorpcije svjetlosti. Dotle astronomi prilicno cesto uocavaju supernove u drugim galaksijama.

Svjetlosna godina. Udaljenost koju svjetlost prijede u vakuumu u godini dana. Brzina svjetlosti u vakuumu je 300 000 km/s, pa je to udaljenost od 9,5 trilijuna km.

Svjetlost. Elektromagnetsko zracenje, s tim da se pod tim nazivom obicno misli na vidljivi dio spektra.

Teleskop. Opticki sustav koji prihvaca zracenje dalekih objekata i formira njihove slike. Astronomski objekti su prakticki u neizmjernosti, pa im se slika javlja u zaristu objektiva. Slika se promatra okom, biljezi fotografskom emulzijom ili dvodimenzionalnim elektronickim i poluvodickim uredajima. Kao objektiv moze sluziti leca ili zrcalo. Radioteleskopi prihvacaju zracenje kolektorom koji ne formira sliku radio-izvora; zracenju se odredi smjer pristizanja i jakost, a zatim se ucrtava slika radio-neba. Teleskopi za rendgensko zracenje formiraju sliku na istom principu kao i opticki teleskop sa zrcalom uz odredene male preinake.

Vidljivi sjaj. Sjaj zvijezde onako kako se vidi na nebu.

Zemlja. Treci planet u Suncevom sustavu. Period obilaska oko Sunca je 365,25 dana, oko vlastite osi se okrene za 23 h 56 min 4 s. Jedini planet koji ima oceane, atmosferu s mnogo kisika i zivu geolosku aktivnost.

Zvijezda. Zvijezde nastaju skupljanjem meduzvjezdanog materijala pri cemu su prikupile dovoljno mase i zagrijale se u sredistu do temperature pri kojoj zapocinju termonuklearni procesi. Bar u jednoj fazi razvoja zvijezde stjecu termonuklearni izvor energije, pretvaraju jednostavnije elemente u slozenije, svijetle i sastoje se od ioniziranog plina. Osnovna velicina o kojoj ovise druga zvjezdana svojstva je masa zvijezde, koja se krece od 1/15 do 50 masa Sunca.

Autori: Antonija Vidic i Kresimir Pavlovski.