Мартен Шмидт — биография и открытие квазаров¶

Мартен Шмидт — нидерландско-американский астроном, первооткрыватель квазаров, первый директор обсерватории Кека. В 1963 году он идентифицировал природу радиоисточника 3C 273, установив, что его спектральные линии смещены в красную сторону на 15,8 %, что привело к открытию нового класса астрономических объектов — квазаров.

¶Ранние годы и образование

Мартен Шмидт родился 28 декабря 1929 года в Гронингене (Нидерланды) в семье Вильгельма Шмидта, бухгалтера, и Анни Вильгельмины Мейер. Интерес к астрономии проявился в раннем возрасте: в 14 лет он прочитал популярную книгу о строении Вселенной, после чего начал самостоятельно изучать математику и физику.

В 1949 году поступил в Гронингенский университет, где изучал астрономию и математику. В 1956 году защитил докторскую диссертацию в Лейденском университете под руководством Яна Оорта, посвящённую динамике галактик и теории образования спиральных рукавов. В ходе работы над диссертацией Шмидт разработал модель, объясняющую происхождение спиральных структур в галактиках.

¶Переезд в США и работа в Паломарской обсерватории

В 1959 году Шмидт переехал в США и получил должность в Калифорнийском технологическом институте (Калтех). Он начал работать в Паломарской обсерватории, где использовал 200-дюймовый телескоп Хейла — крупнейший телескоп того времени. Первоначально его исследования были сосредоточены на спектроскопии галактик и изучении их динамики.

В 1960-е годы Шмидт занялся исследованием радиоисточников, отождествлённых с оптическими объектами. Одним из таких объектов был 3C 273 — мощный радиоисточник, расположенный в созвездии Девы.

¶Открытие квазаров

В 1962 году американский астроном Сирил Хазард, работавший в Австралии, уточнил положение радиоисточника 3C 273 с помощью метода покрытия Луной. Это позволило отождествить его с оптическим объектом звёздной величины около 13 — на первый взгляд, обычной звездой.

В начале 1963 года Шмидт получил спектр 3C 273 с помощью 200-дюймового телескопа. Спектр содержал несколько эмиссионных линий, которые не соответствовали известным элементам. Шмидт заметил, что четыре линии образуют закономерную последовательность, характерную для серии Бальмера водорода, но сдвинутую в красную сторону на 15,8 %. Это означало, что объект удаляется от Земли со скоростью около 47 000 км/с, что составляло примерно 16 % скорости света.

Согласно закону Хаббла, такое красное смещение соответствует расстоянию около 2,4 миллиарда световых лет. При этом объект выглядел как звезда — его угловой диаметр был менее одной угловой секунды. Для того чтобы быть видимым с такого расстояния, 3C 273 должен излучать энергию, в сотни раз превышающую суммарное излучение обычных галактик.

Открытие Шмидта было опубликовано в журнале Nature в марте 1963 года в статье «3C 273: A Star-like Object with Large Red-Shift». В том же номере вышла статья Юрия Ефремова и других советских астрономов, пришедших к аналогичным выводам. Термин «квазар» (сокращение от «квазизвёздный радиоисточник») предложил китайско-американский астрофизик Хун-И Чиу.

¶Последующая научная деятельность

После открытия квазаров Шмидт продолжил их систематическое изучение. В 1968 году он совместно с коллегами обнаружил, что яркость квазаров меняется со временем, что указывало на компактность излучающей области. В 1980-х годах он участвовал в создании крупных обзоров квазаров, включая Palomar Transit Grism Survey.

В 1978 году Шмидт стал директором Паломарской обсерватории и занимал эту должность до 1980 года. В 1988–1992 годах он возглавлял обсерваторию Кека на Гавайях — первую обсерваторию с телескопом, оснащённым сегментированным зеркалом диаметром 10 метров.

Шмидт также внёс вклад в изучение межгалактической среды: в 1965 году он и Джон Болтон обнаружили, что в спектрах некоторых квазаров присутствуют линии поглощения, вызванные газом, расположенным между квазаром и наблюдателем.

¶Награды и признание

За свою научную карьеру Шмидт получил множество наград, включая медаль Кэтрин Брюс (1978), золотую медаль Королевского астрономического общества (1980), премию Петера Грубера по космологии (2008, совместно с Дональдом Линден-Беллом). В 1978 году он был избран членом Национальной академии наук США.

¶Личная жизнь и кончина

Шмидт был женат на Корри ван Лоо, у пары родились сын и дочь. Он скончался 17 сентября 2022 года во Фресно (Калифорния) в возрасте 93 лет.

¶Значение открытия

Открытие квазаров стало одним из ключевых событий в астрономии XX века. Оно показало, что в центрах некоторых галактик находятся сверхмассивные чёрные дыры, активно поглощающие вещество. Квазары позволили изучать Вселенную на расстояниях в миллиарды световых лет и стали важным инструментом космологических исследований.

¶Источники

• Schmidt M. «3C 273: A Star-like Object with Large Red-Shift» // Nature, 1963.
• Greenstein J., Schmidt M. «The Quasi-Stellar Radio Sources 3C 48 and 3C 273» // Astrophysical Journal, 1964.
• Некролог в журнале Astronomy & Astrophysics, 2022.