На снимках с объективной призмой Хаббл находит не только галактические эмиссионные туманности. Он отмечает широкие и яркие линии и у нескольких объектов, много лет спустя названных по имени их исследователя сейфертовскими галактиками. Эмиссии в спектре одной из них, галактики NGC 4151, Хаббл обнаружил вероятно впервые.
В мае 1922 г. Хаббл сдает в «Астрофизикл джорнэл» замечательную работу «Общее исследование диффузных галактических туманностей». До сих пор она не утратила своего значения, развитие науки не поколебало, а только утвердило то, о чем много лет назад писал Хаббл.
Прежде всего он четко разделил все туманности на два типа: галактические, связанные с полосой Млечного Пути, и негалактические, находящиеся в высоких широтах и избегающие плоскости нашей звездной системы. Тогда еще твердо не знали, что вторые — это внегалактические объекты, другие подобные нашей звездные системы, но удаленные на огромные расстояния. К их изучению Хаббл приступил позже.
Галактические туманности существуют двух видов: планетарные и не имеющие столь правильной и четкой формы диффузные. В свою очередь диффузные туманности могут быть либо светлыми, напоминающими порой изящную сетку легких облаков, либо темными, как бы пустотами на фоне звездного неба. Мореплаватели южных морей давно заметили один из таких темных участков в ярком Млечном Пути — «Угольный мешок». Хаббл впервые установил, что светлые диффузные туманности группируются как к Млечному Пути, так и к большому кругу, наклоненному к нему под углом примерно в 20°, Вдоль этого же круга, уже известного с 1879 г. «Пояса Гулда», располагались и яркие голубые звезды. Такую же тенденцию имели и рассмотренные Хабблом темные туманности.
Изучив спектры примерно 60 светлых туманностей, Хаббл обнаружил, что у половины из них он непрерывный. Они-то главным образом и следовали «Поясу Гулда». А остальные, преимущественно в Млечном Пути, имели в спектрах эмиссионные линии. Но это не были планетарные туманности ни по форме, ни по спектру. У них эмиссионная водородная линия Нр оказывалась сильнее линий небулия.
В светлых диффузных туманностях Хаббл находил явно связанные с ними звезды, но звезды различные, В туманностях с непрерывным спектром ими были объекты поздних спектральных классов, начиная с В1, в эмиссионных — объекты более высоких температур, классов О—ВО.
«Определенная зависимость между спектрами туманностей и связанных с ними звезд указывает, что источником свечения туманностей является излучение от этих звезд. Согласно такой точке зрения, сами туманности свечением не обладают и это есть либо возбуждение эмиссии светом звезды раннего типа, либо просто отражение света звезды позднего типа». Такой основной вывод сделал Хаббл из своего исследования.
Что источник свечения туманностей с непрерывным спектром именно звезды, Хаббл смог проверить и количественно в своей следующей работе. Еще до него подобные проверки на нескольких объектах делали Слайфер в Герцшпрунг. У Хаббла же накопилось более восьмидесяти снимков туманностей, полученных и на крупнейших инструментах — 60- и 100-дюймовых рефлекторах — и на малых камерах. Несложно показать, что при одинаковых условиях фотографирования предельный размер, до которого прослеживается туманность, и видимая величина звезды, находящейся в ней, должны быть связаны определенным соотношением. Так оно и оказалось. «Диффузные туманности,— писал Хаббл,— светятся благодаря включенным в них или соседним звездам и в каждой точке они переизлучают точно столько же световой радиации, сколько получают ее от звезд. Когда звезд достаточной яркости в окрестностях нет или они располагаются не так, чтобы осветить туманность, наблюдаемую с Земли, облако вещества представит собой темную туманность».
От зависимости, найденной Хабблом, естественно уклонялись те диффузные туманности, которые наблюдаются в условиях, когда свет звезд сильно ослаблен пылевым веществом. Но еще более интересным оказалось то, что планетарные туманности светили в сотню раз ярче, чем указывала простая теория. Это означало, что от звезды туманность получала невидимую ультрафиолетовую радиацию, которая затем переизлучалась в доступном исследователю световом диапазоне. Такой правильный вывод сделал Хаббл из своих наблюдений. Однако он также допускал, что свечение планетарной туманности возбуждают и потоки корпускул, летящих от звезды.
Проблема, над которой трудился Хаббл в первые годы на Маунт Вилсон, была решена. Перед ним открывалось новое, неоглядное поле исследований — внегалактические туманности.
Изучая галактические туманности, Хаббл, несомненно, думал и о туманностях вне полосы Млечного Пути, возвращаясь к вопросам, занимавшим его еще до войны. Уже не первый год на обсерватории фотографировались эти объекты, особенно в весенние ночи, когда Млечный Путь лежит вдоль горизонта. На снимках, полученных на крупнейших инструментах, перед наблюдателями предстал мир объектов разнообразнейших и одновременно во многом общих форм. Первой стала задача разобраться в структурах объектов, выявить их основные типы.
Классификацией галактических и внегалактических туманностей Хаббл начал заниматься одновременно. По множеству снимков он выделил четыре типа внегалактических туманностей: спиральные, удлиненные (куда включил веретенообразные и овальные), шарообразные и иррегулярные, которые не удавалось отнести к остальным типам.
Эта классификация была некоторым компромиссом между теми, что уже предлагались в науке. Кертису, например, казалось, что вообще туманностей всего лишь три типа — планетарные, диффузные и спиральные. Однако снимки с большими рефлекторами убеждали, что Далеко не все туманности, видимые в удалении от Млечного Пути, обязательно имеют спиральную структуру. Среди них немало и таких, у которых нет и признаков спиральных рукавов, и они выглядят на негативах эллиптическими с падающей к краю яркостью. Пример тому — ближайший сосед спиральной туманности Андромеды, почти круглая туманность М32. Иные же туманности, несомненно, имели неправильную форму.
Другой крайностью были излишне подробные или описательные классификации без сколько-нибудь четких критериев. Так, Макс Вольф уже давно предлагал схему из 23 типов, приписать которые конкретной туманности порой далеко не просто. Очень нечеткой была и классификация Рейнольдса.
В комиссии по туманностям Международного астрономического союза американские ученые представили классификацию Хаббла. Из нее убрали только лишнее слово «удлиненные» и два подтипа — «веретенообразные» и «овальные» — обрели самостоятельное значение. Но президент комиссии француз Бигурден просто игнорировал труд тогда еще мало известного американца и в своем отчете предложил уже опубликованную собственную классификацию. Поддержки это не встретило и вскоре шведский астроном Кнут Лундмарк писал Кэмцбеллу, директору Ликской обсерватории: «Я восхищен работой Бигурдена, но должен повторить, что испытываю разочарование при чтении его отчета».
В 1922 г. президентом комиссии стал видный американский астроном Весто Слайфер. К нему стали стекаться все идеи об исследованиях туманностей.
Хаббл в это время находился под влиянием эволюционных представлений Джинса. Не он одна думал тогда, что в многообразии форм внегалактических туманностей кроется эволюционный смысл. В документе американской секции комиссии по туманностям говорилось: «По-видимому, мы преуспели в эволюционной классификации звезд и с некоторой надеждой можем ожидать то время, когда нечто подобное станет возможным пытаться сделать и с туманностями». В одном из писем Слайферу Хаббл замечал: «Для понимания физического смысла наблюдатель может рассматривать теорию Джинса как путеводную нить, которая позволит сделать классификацию негалактических туманностей наглядной». И все же он проявлял большую осторожность. «В предлагаемой ныне схеме сознательно сделана попытка игнорировать теорию и разобраться с данными только с наблюдательной точки зрения» — такими словами предваряет Хаббл новую и уже фактически окончательную схему классификации, которую направил Слайферу 24 июля 1923 г.— «Я посылаю Вам,— писал он,— некоторые заметки о системе классификации туманностей, основанной на фотографических изображениях. Вместо того чтобы превратить их в статью для публикации, мне казалось бы лучше предложить ее комиссии по туманностям, как основу для обсуждения, результатом которого могла бы стать классификация, одобренная комиссией и утвержденная Международным астрономическим союзом».