КАПТЕЙН, ЯКОБУС КОРНЕЛИУС

КАПТЕЙН, ЯКОБУС КОРНЕЛИУС (Kapteyn, Jacobus Cornelius) (1851–1922), нидерландский астроном. Одним из первых применил в астрономии фотографию и статистические методы для изучения движения и распределения в пространстве звезд. Положил начало широкому применению статистического метода изучения строения Галактики.

Родился 19 января 1851 в городке Барневелде (Нидерланды) в многодетной семье школьного учителя. В 1868 поступил в Утрехтский университет, где изучал математику и физику, защитив в 1875 дипломную работу по колебаниям мембраны. В 1875 принят на работу астрономом-наблюдателем в Лейденскую обсерваторию, а через три года (1877), благодаря новому закону о высшем образовании, стал первым профессором астрономии и теоретической механики Гронингенского университета. В 1879 женился на Катарине Элизабет Калсховен; в их семье родились две дочери и сын. Не имея средств на строительство обсерватории и приобретение телескопа, Якобус посвятил несколько лет теоретическим исследованиям вместе со своим братом Виллемом Каптейном – профессором математики.

Желая продолжить занятия астрономией, Каптейн предложил свою помощью шотландскому астроному Дэйвиду Гиллу (1843–1914), директору Кейптаунской обсерватории на мысе Доброй Надежды (Южная Африка), который в то время проводил систематическое фотографирование всего южного неба. Помощь была принята, фотопластинки стали пересылаться в Гронинген, где Каптейн занялся их изучением, измеряя положение и яркость звезд. В результате этой работы он опубликовал (1896–1900) обзорный каталог 454 875 звезд Южного полушария, полный до 9,5-й звездной величины и содержащий звезды до 12-й величины. За это «Капское фотографическое обозрение» («Cape Photographic Durchmusterung») он был удостоен Золотой медали Лондонского Королевского астрономического общества.

В 1902 Каптейн впервые количественно оценил изменение пространственной плотности звезд с расстоянием в зависимости от их истинной светимостии и таким образом получил функцию светимости звезд. В 1904 выдвинул теорию, согласно которой движения звезд друг относительно друга («пекулярные движения») не являются беспорядочными, а обусловлены наличием двух противоположно направленных потоков звезд. Впоследствии выяснилось, что это представление было ошибочным. В действительности эти движения – проявление вращения нашей Галактики (предположение о существовании такого вращения было высказано М.А.Ковальским в 1859 и окончательно установлено Б.Линбладом и Я.Х.Оортом в 1926–1927). Хотя сам Каптейн не смог правильно объяснить обнаруженные им особенности звездных движений, их открытие стимулировало развитие современной звездной астрономии.

В 1906 Каптейн разработал план фотографирования звезд в 206 избранных площадках, равномерно распределенных по всему небу («план избранных площадок Каптейна»). В этом крупном международном проекте приняло участие более 40 обсерваторий. Проведенные по этому плану исследования сыграли большую роль в изучении строения и динамики нашей Галактики.

Уйдя в отставку в 1921 в возрасте 70 лет, Каптейн по приглашению своего бывшего студента, директора Лейденской обсерватории Виллема де Ситтера вернулся в Лейден. Опубликовал работу Первый опыт теории строения и движения звездной системы (1922), в которой предложил модель Галактики в виде сплюснутого эллипсоида вращения диаметром 40 тыс. световых лет, с плотностью звезд, убывающей к периферии и с Солнцем почти в середине эллипсоида, на расстоянии всего 2000 св. лет от его центра («Вселенная Каптейна»). К сожалению, Каптейн, как и его коллеги, недооценивал роль межзвездного поглощения света. В 1930 Р.Дж.Трюмплер (1886–1956) доказал, что межзвездное поглощение настолько велико, что полностью скрывает от нас далекие части галактического диска. В действительности Солнце оказалось удалено на 25 тыс. световых лет от центра Галактики, а сама она имеет диаметр около 100 тыс. световых лет.

Умер Каптейн в Амстердаме 18 июня 1922.