Вступление

За долгую жизнь в науке мне много раз в самых различных аудиториях доводилось отвечать на воп­росы о сути и назначении астрономии как одной из дисциплин человеческого познания. И особый интерес неизменно отмечал я у тех, кто стоял перед выбором — кем быть, какому из устремлений отдать предпочтение, как не ошибиться в своем при­звании.

В этой книге я хочу рассказать о науке, которой я посвятил всю свою сознательную жизнь. Глубокий и всеобъемлющий интерес к ней зародился, видимо, на самой заре человечества. Да и как же иначе? Бросив однажды осмысленный взгляд на ночное небо, наш далекий предок уже не мог не пытаться как-то понять и объяснить увиденную там величественную картину загадочного сияния тысяч звезд. А какое объяснение мог он дать тогда этому хотя внешне спокойному, но вместе с тем и тревожащему душу миру звезд? Конечно, мистически-фантастическое, какое давал он и всей окружающей его природе.

В толковании картины звездного неба все народы прошли через этап мифотворчества, когда наиболее характерные, отчетливые группировки ярких звезд (созвездия) связывались с именами легендарных ге­роев или богов, обожествленных животных, с эпизо­дами их фантастической жизни. И это совершенно закономерно, ибо только так — сопоставлением с тем кругом понятий, предметов, которые окружали лю­дей в быту или были объектами верований, — могли они приблизить к себе звездный мир, сделать его в каком-то смысле доступным для понимания, при­мирить себя с ним, заглушить свой страх. Более то­го, именно с дневным светилом — Солнцем — древ­ние люди связывали свои радости и беды. Конечно же не случайно, ибо еще на заре цивилизации была отмечена определенная связь времен года с положе­нием Солнца среди звезд или с определенным распо­ложением созвездий на небосводе.

История донесла до нас много данных о представлениях звездочетов древней, дохристианской эпохи. После принятия христианства все языческие верования и толкования подвергались жесточайшим гонениям официальной церкви, но даже и она до конца не смогла искоренить их в изустном фольклорном народном творчестве. Солнце, Луна, планеты, звез­ды и созвездия в опоэтизированных образах кочуют из былины в былину, из сказки в сказку. В этой ве­ками создаваемой сокровищнице — мечта людей о царстве добра и красоты, представления об эстетических и социальных идеалах, о мироздании, это под­линный кладезь словотворчества, мудрости народа. Например, славянам Вселенная представлялась со­стоящей из трех частей: верхнего неба, земли и ниж­него неба, т. е. подземно-подводного мира. Причем попасть туда героям бывает подчас и не так уж слож­но: достаточно хорошенько пришпорить коня, что­бы он повыше взвился, или вырастить росток из «бо­гатырской» горошины, а то и просто... прыгнуть в ко­лодец. Дневное и ночное светила, звезды, звери, тра­вы, люди — все здесь самым причудливым образом переплетается в едином словесном узоре.

Фольклор создавал и свои художественные символы для выражения космических явлений и представлений; впоследствии многие из них органично вошли в такие шедевры литературы, как бессмерт­ное «Слово о полку Игореве», как изумительная по поэтичности и точности отражения народного миро­созерцания сказка П. П. Ершова «Конек-горбунок», в известную картину В. М. Васнецова «Три царства» — фантазия художника создавала ее по фольк­лорным мотивам.

У всех народов особым вниманием пользовались, естественно, те созвездия, которые состоят из отно­сительно ярких, по сравнению с другими, звезд. Так, сегодня известно более 50 названий, которыми обо­значали наши народы Большую Медведицу. Для Плеяд — компактной и хорошо наблюдаемой звездной группы — в русском языке на сегодня найдено 37 обо­значений. Если Большая Медведица служила свое­образным средством наведения на Полярную звез­ду, то Плеяды в известной мере выполняли роль ча­сов и календаря.

Северная, Прикол-звезда, Кол, Небесный коло­дец, Сокол — так именовалась Полярная звезда, она же — спящая красавица, заколдованная царевна, невольница у Кащея в русском фольклоре. Пояс в созвездии Ориона назывался Коромыслом, Коро-мыслицей, Весами, Кичигой, Граблями, Косами, а все созвездие Ориона отождествлялось у армян с их ро­доначальником Гайком. Как видите, народное вооб­ражение соотносило свои земные представления и заботы с ходом небесных светил, выявляло опреде­ленные закономерности, которые помогали, в част­ности, более строго выверять календарь сельско­хозяйственных работ.

Но мифотворчество сопровождало астрономию не только на заре цивилизации. Не в столь уж далекие времена во всех краях света «ученые-астрологи» по расположению светил предрекали владыкам их лич­ные судьбы, исход решающих сражений, послед­ствия важнейших событий. Впрочем, и сегодня в ка­питалистических странах в ходу всевозможные го­роскопы.

Первые подлинно научные элементы в системе астрономических знаний начали выкристаллизовываться лишь тогда, когда на смену простому любо­пытству и суеверному языческому толкованию небесных явлений пришло бесстрашие исследовательской мысли. Когда родилась осознанная потребность разобраться в сути видимых небесных объектов, уяснить внутренний механизм, а не только внешнюю картину взаимосвязей и относительных перемещений. Уже эти первые шаги принесли поразительные результаты. А они в свою очередь поставили массу интересных и сложных вопросов.

Издавна было отмечено, что видимые небесныесветила можно разделить на две группы. Первая, в которую входит подавляющее большинство видимых невооруженным глазом объектов, состоит из светил, нe меняющих положение относительно друг друга.

Они все вместе с небосводом обращаются вокруг Земли. Дело происходит так, как если бы весь небосвод за 23 часа 56 минут (звездные сутки) обращался вокруг Земли с прикрепленными к нему в строго определенных местах звездами. Вторая группа светил включает в себя всего несколько объектов, которые словно «бродят» меж неподвижных звезд и созвездий, перемещаются по небу. Это четко выражено в движении Солнца и Луны, но не менее определенно прослеживается видимый путь и у такой яркой планеты, как Венера (слово «планета» означает «блуждающее тело»). Если следить за перемещением планет среди звезд, можно легко убедиться, что планеты перемещаются не по простым круговым траекториям, как это казалось первоначально, а по очень сложным — каждая из этих видимых траекторий как бы складывалась из наложенных друг на друга нескольких круговых движений. Тщательные наблюдения, сопоставления позволили ученым вывести строгие закономерности перемещения планет, предсказывать их положение в тот или иной момент времени. Так с течением времени возникла целостная система воззре­ний на строение известной тогда части Вселенной — геоцентрическая система Птолемея, по которой в центре ее находилась наша Земля, а вокруг перемещался , весь небосвод. По нему же, в свою очередь, блуждают по раз и навсегда данным орбитам планеты и в строго отведенных им местам покоятся звезды и их группы. В этом заключается упрощенное представление о Птолемеевой системе, которая долгое время доминировала в астрономии.

Однако система эта оказалась слишком сложной и вместе с тем не давала ясных ответов на многие вопросы; большинство толкований небесных фактов и явлений оказывались искусственными или очень приблизительными.

Шло время. Накапливались новые данные о движении небесных объектов. На смену системе Птолемея пришла гелиоцентрическая система Николая Коперника. Согласно его теории, которая блестяще подтверждалась всей суммой наблюдений над небесными объектами и расчетами их перемещений по небосводу, центром видимого, доступного нам мироздания являлось Солнце, а все планеты, включая Землю, обращались вокруг него. Это был поистине революционный шаг в развитии астрономических представлений, который привел к пониманию истинной картины относительных движений планет и нашего дневного светила. Вывод о том, что наша Земля - лишь одна из планет, был основополагающим шагом в создании нового мировоззрения человечества.

Следующей крупнейшей вехой в становлении нашей науки стало изобретение в 1609 г. Галилео Галилеем телескопа для наблюдений за небесными объектами. Телескоп невиданно расширил возможности исследования Вселенной и с тех пор на протяжении веков являлся важнейшим инструментом познания. Он привел Галилея к выдающемуся от­крытию — позволил увидеть спутники Юпитера, предположить, что спутники могут существовать и у других планет. Это его предвидение очень скоро полностью подтвердилось.

Так, шаг за шагом шло человечество ко все бо­лее глубокому пониманию строения Вселенной, слож­нейшей механики взаимодействия ее объектов, ее эволюции в пространстве и времени. В общих чер­тах вам, конечно, все это известно по школьной про­грамме. И моя задача заключается в том, чтобы расширить ваши познания, дать более полное представление о современных взгля­дах на строение и эволюцию Вселенной, рассказать о вкладе отечественных ученых в развитие астрономии.

«Изменчивой природы лик»

Наше сегодняшнее знание о Вселенной сводится прежде всего к представлению о ней как о многослож­ной системе. Уже современники Галилея знали о том, что первое звено ее — это планета со своими спут­никами и что сами планеты и их спутники вращают­ся вокруг Солнца. Ясно им было и то, что за преде­лами Солнечной системы, на громадных от нее рас­стояниях, находятся мириады звезд, природа кото­рых казалась бесконечно загадочной.

Неуклонно множилось число установленных на­блюдениями фактов и явлений, осмысление которых привело к выводу: Солнце является одной из звезд и входит в гигантскую систему, которая получила на­звание Галактики. На ночном небосводе отчетливо видна рассекающая все небо светлая полоса — Млеч­ный Путь; ее создает слияние света миллиардов сла­бых звезд, каждая из них, взятая отдельно, не была бы видна невооруженным глазом.

Но дальше выяснилось, что и сама Галактика является лишь одним из множества структурных эле­ментов Вселенной. Галактики, в свою очередь, вхо­дят в скопления галактик, которые, однако, могут объединяться в еще более гигантские образования — сверхскопления. А есть ли во Вселенной еще более высокие структурные единицы? Или сверхскопле­ния галактик являются самыми крупными обра­зованиями Вселенной? Вполне вероятно, есть, но на сегодня это тот порог, до которого пока дошли наши представления. Уверен, что он будет преодолен в не столь отдаленном будущем: мысль человеческая в наши дни все смелее и решительнее проникает в са­мые сокровенные тайны мироздания и историю его эволюции.

Конечно, все это крайне сложные проблемы. Как можно определить, скажем, состав или возраст звезд или галактик, отстоящих от нас на миллионы свето­вых лет? Или с математической точностью описать происходящие там процессы? Как понять, звезды ли произошли из туманностей или туманности — из звезд? А может быть, им предшествовало некое другое прародительское вещество, либо тело? Есте­ственно, что в попытках решения подобных проблем возникает немало, подчас взаимоисключающих, то­чек зрения, теоретических направлений, научных школ. Правда, хотелось бы оговориться: «школа» предполагает некие устойчивые взгляды, опирающиеся на определенную совокупность установленных фактов, на теоретические положения и представления, которые принципиально не изменяются, но углубляются, расширяются, уточняются. А вот применительно к нынешнему состоянию нашей науки такое толкование «школы» не очень подходит: столь стремительно идет процесс накопления и осмысления новых знаний, идей, направлений, что одинаковые, «устойчивые» взгляды могут лишь препятствовать прогрессу науки.

Должен особо остановиться на вкладе в астроно­мию нашей отечественной науки, особенно за послед­ние 100—150 лет, когда она практически склады­валась в современную дисциплину. Как вам извест­но, астрономия подразделяется на два основных на­правления: астрометрию и астрофизику, а еще вклю­чает в себя небесную механику и динамику звезд­ных систем. Причем теперь ведущее место, в смыс­ле темпов развития, за астрофизикой.

Но это — теперь, а в конце XVIII в. и весь XIX в., по сути, главенствовала астрометрия — ее центрами служили известные обсерватории, где изучались по­ложения небесных тел, изменения этих положений, создавались точнейшие каталоги координат звезд на небе. И одной из законодательниц, признанной школой астрометрии и даже «астрономической сто­лицей мира» в середине и в конце прошлого века являлась Пулковская обсерватория. В столь высоком ее признании ведущая роль по праву принадлежит основателю обсерватории — крупнейшему ученому Василию Яковлевичу Струве. Именно он выбрал и обозначил направление исследовательского поиска ученых, приложил много сил и настойчивости для оснащения обсерватории первоклассным инструмен­тарием и оборудованием.

Постепенно набирала силу и астрофизика — дис­циплина, посвященная изучению физического состояния звезд, происходящих в их атмосферах и недрах динамических процессов и явлений. И здесь опять же ведущую роль сыграли отечественные ученые, и прежде всего Федор Александрович Бредихин, возглавлявший после О. В. Струве (сына В. Я. Стру­ве) Пулковскую обсерваторию. На это время прихо­дятся его основополагающие работы по изучению комет и метеорных потоков. А приглашенный им в качестве научного сотрудника Аристарх Аполлонович Белопольский, впоследствии ставший академиком, явился родоначальником астроспектроскопии (в основу изучения физики звезд были положены прежде всего методы спектрального анализа их излучений). Неистовый Аристарх — так прозвали его коллеги за страстный научный темперамент, за безграничную преданность из­бранному делу. Он вписал новые славные страницы в летопись обсерватории. В 1917 —1919 гг. он был ее директором, затем отказался от этого поста, чтобы целиком посвятить себя исследовательской рабо­те. О степени его авторитета красноречиво говорит следующий факт. В своей книге «Россия во мгле» английский писатель-фантаст Герберт Уэллс с не­скрываемым изумлением и почтительностью пишет о поразившей его встрече с известными российскими учеными. «Я встретил там востоковеда Ольденбурга, геолога Карпинского, лауреата Нобелевской премии Павлова, Радлова, Белопольского и других всемир­но известных ученых. Они задавали мне великое мно­жество вопросов о последних достижениях науки за пределами России, и мне стало стыдно за свое ужа­сающее невежество в этих делах... Наша блокада отрезала русских ученых от иностранной научной литературы. У них нет новой аппаратуры, не хвата­ет писчей бумаги, лаборатории не отапливаются... И все же они успешно работают». Отнюдь не слу­чайно Белопольский назван в числе всемирно извест­ных ученых: к тому моменту он имел три почет­ных иностранных звания, был награжден зарубежны­ми медалями, сам неоднократно выезжал с доклада­ми на представительные международные конгрессы.

Я рад, что мне посчастливилось быть среди уче­ников Аристарха Аполлоновича, а потому по мере сил стараюсь развить и продолжить его дело. Это был действительно выдающийся человек и истинный подвижник науки. Своеобразно строил он и свои вза­имоотношения с учениками, многие из которых внес­ли вклад в развитие астрономии. Натура в высшей мере одаренная и благородная, он умел сочетать сердечную доброту и отзывчивость с дисциплиной и суровой требовательностью. Прежде всего к само­му себе, а затем и ко всем сотрудникам. Он никогда не преподносил своим аспирантам готовые факты и выводы — свою задачу видел он в том, чтобы побу­дить нас к творческому поиску, ценил в нас склон­ность к самостоятельному мышлению, умение искать нестандартные решения, казалось бы, в стандарт­ных ситуациях. Считал правильным, если мы сами выбирали тему или объект исследования. Был искренне рад, когда замечал у ученика смелость и широту взгляда, неординарность в подходе и постановке наблюдений. На его примере мы убеждались, каким именно должен быть современный ученый вообще, а астроном в особенности, и благодарность к нему сохранили на всю жизнь.

Как сам я пришел к делу, которому посвятил практически всю свою жизнь? Видимо, отнюдь не слу­чайно, хотя моим первым сильным детским и юно­шеским пристрастием была математика. Но, помнит­ся, когда мне исполнилось 12 лет, попалась в руки книга под названием «Небесные светила» — автор ее популярно и увлекательно рассказывал об устрой­стве Вселенной, знакомил с новейшими о ней пред­ставлениями. По сути, она и предопределила мой выбор, хотя и не раздружила меня с математикой. Учась на физико-математическом факультете Ленин­градского университета, я раз и навсегда выбрал се­бе ту сферу астрономии — астрофизику, где тогда еще было очень много «белых пятен», раскрыть ко­торые без знания математики и физики не представ­лялось никакой возможности. Так в моей повседнев­ной практике мирно уживались оба моих пристрастия — любовь к математике и стремление с ее помощью познать и объяснить грандиозные и слож­нейшие физические процессы, происходящие в отда­ленных от нас на гигантские расстояния простран­ствах Вселенной. И я счастлив, что в выборе своем не ошибся. С моей профессией так или иначе связа­ны самые сильные и яркие впечатления всей моей жизни.

Пулковская обсерватория, Ленинградский уни­верситет, где в 1934 г. была создана первая в нашей стране кафедра астрофизики, которую мне поручили возглавить, астрономическая обсерватория Ле­нинградского университета — вехи моей предвоенной биографии. С ними связаны некоторые этапные для меня теоретические разработки в астрофизике. В частности, теоретическая астрофизика, как свременная научная дисциплина только-только вставала на ноги, нужно бы­ло готовить для нее кадры, учебные пособия. Вместе со своими коллегами мне довелось создавать совет­ские учебники по астрофизике и первый учебник по теоретической астрофизике.

В те же годы сформировались, определились ос­новные, ведущие направления моей исследователь­ской работы, сложились главные методологические принципы подхода к любой проблеме.

Целый комплекс проблем в астрономии по сей день связан с процессами переноса во Вселенной различ­ных видов энергии, в том числе лучистой, световой. Собственно, вещество и энергия — это две фунда­ментальные составляющие, фундаментальные ком поненты всего мироздания. Чтобы дать некоторое представление об огромности этих слагаемых, скажу, что мощность излучения Солнца, например, равна поистине астрономической величине: 3,86 • 1023 кВт. Ее достаточно, чтобы всю воду Мирового океана на Земле можно было бы вскипятить буквально за одну секунду. Причем интенсивность этого потока суще­ственно не изменилась, по научным расчетам, за по­следние полтора миллиарда лет и сохранится на том же уровне еще ряд миллиардов лет. Поток этот более чем в 2 млрд. раз превышает то количество энергии, которое приходит к Земле от Солнца. Вся остальная его часть рассеивается в пространстве. Так сколько же энергии излучают там бесчисленные миллиарды звезд?

В силу закона сохранения энергии звезда, для того, чтобы излучать в течение миллиардов лет постоян­ный по величине (или меняющийся) поток энергии, должна откуда-то эту энергию заимствовать. Всегда предполагалось, что эти источники находятся в центральных областях звезды. Но неизвестно, как эта энергия переносится из центральных областей во внешние слои.

Этим вопросом я заинтересовался, будучи аспи­рантом Пулковской обсерватории. Тогда с благо­словения А. А. Белопольского вместе с Н. А. Козы­ревым (талантливым исследователем) мы занялись анализом лучистого переноса энергии в атмосфе­рах звезд и планет. И пусть не сразу, но пришли к мнению: старые методы слишком громоздки. У ме­ня было ощущение, что решение здесь возможно лишь при изыскании новых путей. Правда, уже пе­ред самой войной при рассмотрении одной част­ной проблемы я, можно сказать, нащупал краешек возможного ответа. Мне удалось тогда отказаться от решения традиционных, крайне сложных и гро­моздких интегральных уравнений и в одном част­ном случае применить более простые — функцио­нальные. Это был лишь проблеск ответа, который удалось сформулировать несколько лет спустя, в 1941 — 1942 гг.

Тогда я руководил научным филиалом Ленин­градского университета, который был эвакуирован в г. Елабугу (Татарская АССР), и с группой сотруд­ников приступил к изучению процессов рассеяния (и поглощения) света атмосферами планет. Конеч­но, планетную атмосферу, ее структуру, процессы прохождения через нее света и тогда и теперь моделировали ма­тематическими методами. Пользовались интеграль­ными уравнениями, решения которых не только гро­моздки, но зачастую еще и приближенны. При этом изучали положение дел в каждом из сло­ев атмосферы, учитывая его взаимодействие со все­ми другими слоями. Решать нужно было проблему многократного рассеяния, анализируя совместно по­ложение дел во всех слоях и на всех глубинах. И вот тогда у меня появилась идея: а нельзя ли обойтись без того, чтобы изучать положение дел внутри среды? Представьте себе, что от огромной головки сыра вы отрезаете или добавля­ете к ней чрезвычайно тонкий слой? Скажется ли это заметным образом на свойствах и качествах всей головки? Ведь тонкий слой по всем характеристи­кам совпадает со структурой и качеством всей мас­сы сыра, в том числе и с глубинными его слоями. И значит, «проработав» верхний, тонкий, гипотети­ческий слой, мы смоделируем и точную картину про­цессов, которые будут при прочих равных условиях эксперимента совершаться и «внутри» среды. Вот это условие, это допущение принесло нам на ред­кость красивые, я бы даже сказал, методологически и математически изящные, результаты. Конечно, я очень упрощенно изложил здесь метод, который сегодня широко применяется не только астроно­мами, но и физиками, математиками, химиками и который получил название «принцип инвариант­ности».

Не повторять старое применительно к качественно новым проблемам, а искать к ним непременно новые пути и средства — вот определяющий прин­цип, который я стремился воплотить в деятельности организованной в 1946 г. Бюраканской обсерватории.

Арагац — окно во Вселенную

Раз уж мы заговорили о Бюраканской обсерва­тории, мне бы обязательно хотелось обратить ваше внимание на такой факт. На занятиях в школе, на пионерских сборах, на комсомольских собраниях вы часто ведете речь о патриотизме и интернацио­нализме советских людей, о великой дружбе народов нашей многонациональной державы. И о той роли, которую играл и играет русский народ, русский рабочий класс в развитии экономики, науки, культуры братских республик нашей страны. Можно привести множество примеров исключительной плодотвор­ности национальной политики КПСС, которая твер­до и последовательно борется за претворение в жизнь идей Великого Октября, бессмертных ленинских за­ветов. Одним из них может служить расцвет куль­туры армянского народа за годы Советской власти. Уверен, и спустя века историки не перестанут изум­ляться исполинской силе государства, мужествен­ному оптимизму народа, мудрости его руководите­лей, которые в тяжелейшей обстановке неслыхан­но жестокой второй мировой войны приняли реше­ние основать в некоторых республиках националь­ные академии наук! С тех пор повсюду формиро­вались свои научные кадры, что позволило решить вопрос об организации самостоятельных научных центров — республиканских академий наук.

Все это имело прямое отношение к судьбе нашей обсерватории. Еще до войны в армянском филиале Академии наук СССР действовала небольшая Ере­ванская астрономическая обсерватория. Но развитие астрофизики настоятельно требовало создания са­мостоятельной базы, и вполне естественно встал воп­рос о специальной обсерватории.

Бюракан — это название села и местности на од­ном из крутых склонов четырехглавой горы Арагац; в буквальном переводе слово означает «тысяча (или множество) родников». Почему выбор пал именно на этот участок горного склона? В силу самых раз­ных причин: выбор места для обсерватории — задача не из легких, тем более если речь идет об изучении физики звезд.

Одно из первых условий — в месте расположе­ния обсерватории должно быть как можно больше ясных ночей. Второе — воздух должен быть макси­мально свободен от пыли, наличие которой сказывается на качестве изображения звезд в телескопе, искажающегося из-за различных возмущений атмосферы. И вот оказалось, что уча­сток на склоне Арагаца, который мы тщательно об­следовали, неплохо удовлетворяет этим требова­ниям. Длительная практика подтвердила правиль­ность нашего выбора: качество изображений оказа­лось здесь если и не блестящим, не идеальным, то, во всяком случае, значительно лучшим, чем во мно­гих известных обсерваториях мира.

Кроме того, надо было так построить и оснастить весь комплекс, чтобы с наибольшим эффектом ис­пользовать природные преимущества. И тут нужно отдать должное мастерству архитекторов, строи­телей, специалистов и рабочих, которые изготовили и смонтировали необходимое оборудование.

Проектировал комплекс известный архитектор Самвел Аркадьевич Сафарьян. На мой взгляд, он очень удачно применил для сооружения местную разновидность строительного материала — туф. До­бывали его непосредственно неподалеку от площа­док будущей обсерватории. Возводили же ее — очень добротно, качественно работники строительной орга­низации при Академии наук Армянской ССР. Они хорошо понимали, какой объект им доверили.

Для успешной деятельности коллектива ученых необходимо было оснастить обсерваторию телеско­пами. Сначала мы приобрели несколько телескопов небольшой мощности. Хотя с их помощью нам удава­лось проводить ценные астрономические наблюдения, мы рассматривали эту работу как средство приобре­тения опыта и подготовки кадров. Спустя некото­рое время у нас установились хорошие деловые от­ношения с рабочими и инженерами Ленинградского оптико-механического завода (теперь это — объеди­нение «ЛОМО»). Мы были обеспечены поистине уни­кальным инструментом.

Надо сказать, что старые телескопы позволяли фотографировать лишь небольшие участки неба. Но вот в 30-х гг. XX в. эстонский оптик Б. Шмидт изобрел так называемую анаберрационную оптику для астрономических телескопов — выточенную осо­бым образом линзу, которая исправляла искажения фотографируемого поля. В итоге стало возможным снимать сразу большие участки небосвода — в де­сятки раз большие, чем на зеркальных телескопах старых систем.

Отмечу, что одновременно с идеей эстонского изо­бретателя оригинальная идея телескопов с широ­ким полем зрения возникла и у выдающегося оптика Д. Д. Максутова. Но к тому моменту его идея еще не была воплощена в совершенные конструкции, мы же ждать не могли, и потому наш выбор пал на систему Шмидта.

Наша оптико-механическая промышленность ре­шила для нас еще одну важную задачу. Астрофизи­ку недостаточно лишь зафиксировать положение звезд на небосводе, определить их блеск — ему чрез­вычайно важно иметь возможность изучать их спектр. Ведь именно тщательный анализ спектра звездного излучения позволяет правильно судить о происходящих в атмосфере звезды физических процессах. Эта последняя задача часто решается пу­тем приставки к телескопу специального спектро­графа, на щель которого должен падать свет излуча­емой звезды. Другая возможность — это поставить перед входом в телескоп большую призму. В этом случае можно одновременно получить на снимке спектры всех звезд наблюдаемого звездного поля. Такая призма называется объективной призмой.

И вот ленинградские специалисты в конце 50-х гг. создали для нас светосильный телескоп системы Шмидта диаметром 1 м, с набором объективных призм исключительно высоких оптических свойств. Такого наблюдательного комплекса в то время не бы­ло ни в одной обсерватории мира. Наш телескоп стал поистине уникальным инструментом.

Следующим кардинальным вопросом при орга­низации обсерватории, бесспорно, был кадровый. И решился он благодаря тому, что в астрофизику пришло много способных молодых ученых, в том чис­ле и в нашей республике. Среди них было немало моих учеников. Существенно, что в Ереванском университете на соответствующих факуль­тетах уже читались курсы по астрономическим дис­циплинам.

Вот теперь я и попытаюсь ответить тем моим чи­тателям, которые интересуются, каким должен быть астроном-астрофизик, каких качеств требует от него специфика нашей науки. Я уже рассказывал вы­ше о своем учителе А. А. Белопольском. На мой взгляд, он воплощал в себе лучшие черты современ­ного ученого, вся воля которого была направлена на выполнение принятой им исследовательской про­граммы. Специфика астрофизики заключается в мно­гоплановости работы ученого над одной и той же те­мой, проблемой. Если это астрофизик-наблюдатель, то прежде всего он должен мастерски владеть аппа­ратурой — телескопом, научиться наблюдать. Этот процесс дает возможность, подробно изучая уже из­вестные астрономические объекты, открывать их но­вые свойства, а также открывать новые, еще неизвест­ные объекты, обладающие интересными для науки новыми свойствами. Если это астрофизик-теоретик, то он должен хорошо разбираться в результатах на­блюдений своих коллег, быть сведущим в источни­ках вероятных ошибок и неточностей. После того как наблюдения выполнены, наступает период тща­тельного анализа. Завершается он теоретическим — математическим и физическим объяснением причин и взаимосвязей того, что происходит, почему имен­но происходит и как, что из этого следует для пони­мания сущности данного явления и смежных с ним по количественным и качественным признакам. Идеальный случай, когда все эти виды работ по пле­чу одному и тому же ученому, но, разумеется, чаще они требуют определенного разделения труда со­трудников — членов исследовательской группы.

Специфика профессии предъявляет и свои опре­деленные требования к тем, кто ее выбирает. Первое, ко всем, без исключения, относящееся и обязатель­ное, — это умение быть бесконечно настойчивым и терпеливым. Говорят, что порой на ряде производств некоторые профессии непопулярны или малопре­стижны из-за того, что людям из смены в смену при­ходится выполнять одни и те же монотонные, однообразные, но требующие внимания и сосредоточен­ности операции. А теперь представьте, чтобы обна­ружить какую-либо закономерность расположения, движения, изменения яркости небесных объектов, на протяжении многих месяцев, а то и лет астроном фотографирует и изучает один и тот же участок звезд­ного неба. Изо дня в день — одно и то же, одна, до мельчайших подробностей знакомая картина. Дале­ко не всегда и не всем удается при этом увидеть, правильно оценить и объяснить что-то новое. Разве это не та же монотонность? Да, но только в том слу­чае, если сам исполнитель делает все это механиче­ски, без внутреннего настроя, понимания важно­сти своей повседневной, если хотите — даже подвиж­нической, вахты. Ибо и неизменность картины того или иного участка небосвода есть факт первостепен­ной научной важности, так как он либо подтвержда­ет, либо опровергает существующую и общеприня­тую концепцию.

Второе качество как будто представляется пря­мой противоположностью первому. Каждый уче­ный-исследователь должен обладать творческим во­ображением, но при этом реально отталкиваться от тех, пусть чрезвычайно скупых и даже подчас противоречивых фактов и посылок, которыми он располагает. Без этого просто невозможно: присту­пая к любому крупному исследованию, ученый обя­зан провести колоссальную предварительную ум­ственную работу — оценить возможности в достиже­нии вероятного результата, «проиграть» для себя варианты и направления творческого поиска, его важнейшие этапы, прикинуть необходимые средства, т. е. заранее составить длительную и подроб­ную программу действий. Без этого науки нет!

Непосредственно с этим связано еще одно глу­боко личное мое отношение к науке. Мое кредо: са­мое глупое и опасное — следовать моде, т. е. тем идеям, которые кажутся привлекательными только потому, что ими занялись многие другие. Мы против этого легкомысленного следования моде. Но если от­крыты новые объекты, заслуживающие серьезного изучения, то ими и нужно заниматься глубоко и серьезно. Поэтому мы в Обсерватории придержива­емся правила: не гнаться за модой дня, но каждый раз к новой проблеме искать непременно новые под­ходы, избегая проторенных путей. Вся история нау­ки подтверждает плодотворность нашей принци­пиальной позиции, хотя она подчас и ставит нас в конфликтные ситуации с привычными, устоявши­мися, общепринятыми воззрениями. Но как раз так и развивается подлинно научное миропонимание.

Приведу очень показательный, на мой взгляд, эпизод. Задолго до Коперника, две тысячи триста лет тому назад, в Греции проблемами мироздания зани­мался Аристарх Самосский. Биографические сведе­ния о нем чрезвычайно скудны. Но известно, что он едва ли не первым высказал предположение о том, что подлинным центром известной тогда части Все­ленной является не Земля, а Солнце. Им же был предложен ряд остроумных и достаточно простых способов для определения отношения расстояний от Земли до Солнца и Луны. Все это говорит о том, что Аристарх Самосский был ученым редкой прозор­ливости и интуиции. Но понадобились столетия, по­надобилась кропотливая работа поколений, накоп­ление массы фактов в подтверждение высказанной в древности догадки, пока она не обрела форму ка­чественно новой теории — теории Коперника. Или взять сформулированную еще в IV в. до н. э. греческим философом Демокритом сугубо материалисти­ческую идею: «Из ничего ничто произойти не может, ничто существующее не может быть уничтожено, и всякое изменение состоит лишь в соединении и разъединении». Понадобились столетия, чтобы мысль эта легла в центр истинного философского понимания материальности мира, получила класси­ческое обоснование и развитие в марксистско-ленин­ской теории. Смелость и широта творческой фанта­зии, самостоятельность и самокритичность мысли — непреложное качество для ученого.

По-моему, совершенно правильна формула, что гений — это прежде всего труд. Талант может быть дан человеку от природы, но развить его, сделать его многогранным, эффективно действующим — эта задача решается лишь напряженным трудом самого человека. Что же говорить об исследовательском поиске, упорном и подчас изну­рительном, требующем постоянного напряжения физических и духовных сил? Без сознательно вос­питанного, ставшего привычным трудолюбия сто­ящего астронома не получится даже из одаренного от природы человека.

Наконец, непременным свойством специалиста нашего профиля представляется мне личное муже­ство, психологическая устойчивость, которые совер­шенно необходимы ему, поскольку при его теоре­тических исследованиях непрерывно приходится иметь дело с переходами от систем, в которых ца­рят одни свойства и закономерности, к системам со­вершенно другого масштаба, с иными закономерно­стями и темпами развития. Астроном не может не быть философом. И личное мужество и смелость нуж­ны ему, чтобы самоутверждаться: сила человече­ского разума выше силы «безграничного безмолвия» и его тайн, которые рано или поздно будут разгада­ны нашей земной цивилизацией. И как тут не вспом­нить великого К. Э. Циолковского, который еще в 1928 г. писал: «Что могущественней разума? Ему — власть, сила и господство над всем Космосом. По­следний сам рождает в себе силу, которая им управ­ляет. Она могущественнее всех остальных сил при­роды».

Само собой разумеется, что каждый, избравший профессию астронома, должен надлежащим обра­зом усвоить всю сумму уже накопленных этой нау­кой знаний, владеть основами не только классиче­ской высшей математики, но и новейших ее разде­лов, быть в курсе дел сопредельных дисциплин, обла­дать надлежащей техникой научного мышления — все это необходимо хорошо усвоить еще на студен­ческой скамье.

Такого или примерно такого склада люди при­ходят в астрофизику. И общими усилиями проклады­вают новые пути и тропы в науке. Большинство на­ших сотрудников в свое время окончили Ереван­ский университет. Это коллектив, объединенный, ко всему прочему, преданностью выбранной про­фессии. Назову здесь лишь несколько имен, чьи ра­боты хорошо известны в астрономических кругах и в то же время дают представление о поле деятель­ности обсерватории.

Свое слово в исследовании структуры и эволю­ции дальних звездных систем (галактик), их класси­фикации сказал Б. Маркарян. Его интересы были сосредоточены на изучении и анализе процес­сов, происходя­щих в галактических объектах и их ядрах. Нестационарными звездами, т. е. такими, фор­мирование которых еще не закончено, занимается Л. Мирзоян; Э. Хачикян и В. Домбровский внесли ценный вклад в исследование Крабовидной туман­ности.

Очень важны для исследователя такие качества, как аналитическая наблюдательность и самостоя­тельность мысли. Когда мы ввели в строй наш новый 2,6-метровый рефлектор — это было целым событи­ем в жизни обсерватории, — мне, естественно, хоте­лось начать его эксплуатацию с достижения какого-нибудь конкретного и ощутимого результата. И я предложил двум молодым сотрудникам, у которых к тому времени уже имелся опыт работы и некото­рые оригинальные соображения, выбрать для наблюдений объект, который с их точки зрения может оказаться интересным. Они предложили такой объект в созвездии Цефея. Я был озадачен: что же заинтересовало их? Посмотрев старые снимки, я разочаровался: ничего, что заслуживало бы внимания, я там не увидел. И высказал им свое мнение: давайте исключим этот объект из числа первоочередных исследований на новом большом телескопе. Но они настояли на своем и, как выяснилось очень скоро, были правы. Первые же снимки на новом рефлекторе убе­ли нас всех, что молодые коллеги открыли нечто потрясающее: кометарную туманность, быстро меняющую свой вид. Эти туманности получили такое звание из-за внешнего сходства с кометами. На самом же деле ничего общего с ними не имеют. Каждая них — это огромная масса вещества, выброшенная из звезды. Звезда, возбуждающая свечение туманности, является чрезвычайно молодым объектом. В нашем случае быстрые и глубокие изменения, про-текающие в объекте, говорят о том, что звезда находится в стадии формирования. Естественно, что теперь наблюдения этой звезды ведутся во многих обсерваториях мира. Я был рад успехам молодежи вдвойне: и прежде всего как руководитель обсерватории, где было сделано это открытие, и за нашу молодежь, которая способна так уверенно и блестяще стаивать и подтверждать свою точку зрения. Если в коллективе творчески работающая молодежь не боится отстаивать свои мнения, основанные на собственных наблюдениях и соображениях, значит, у такого коллектива надежное будущее. Без ложной скромности могу заявить, что такая творческая атмосфера в коллективе едва ли не первооснова того факта, что начиная с 60-х гг. в Бюракане резко вверх шла кривая совершенных открытий. С Арагаца впервые были замечены и занесены в ката-логи сотни вспыхивающих звезд, тысячи интересных по своим спектрам галактик — их исследуют сегодня астрономы на всех континентах планеты.

На каких же общих проблемах и направлениях сосредоточивает свои усилия коллектив нашей об­серватории? Вселенная необъятна, и недаром ученые считают, что, если хочешь добиться в познании какой-либо области природы серьезных успехов, следует разумно ограничить сферу своих исследовательских интересов. И потому все направления творческой деятельности обсерватории сводятся к одной общей цели — проблемам происхождения и развития небес­ных тел, прежде всего звезд и звездных систем. Это в общем, но существуют и ведущие направления. Ка­кие именно?

Изначальное, можно сказать, среди них — астрофизика. Это очень многомерное понятие. Как зарождаются, живут и гибнут звезды? Есть ли у этого процесса начало и возможно ли его окончание? Как именно совершаются в звездах те или иные физи­ческие процессы?

Или вот такая проблема. Я уже говорил, какое невообразимо гигантское количество лучистой энер­гии испускают звезды в космическое пространство. Причем «уходит» она из внешних слоев их атмосфе­ры. На поверхности нашего светила с завидным по­стоянством и определенной периодичностью происходят взрывы и полыхают вспышки, энергия которых равна взрывам тысяч водородных бомб. Именно здесь, в хромосфере (область атмосферы Солнца, рас­положенная сразу над его поверхностью), в период активности происходят выбросы, отрывы громад­ных облаков плазмы — бесчисленных потоков го­рячих, заряженных частиц газа и паров металлов.

Так какие же силы вызывают вспышки и взры­вы в хромосфере и, словно ускоритель невиданных масштабов, раскручивают, отрывают и бросают в бес­конечность Вселенной эти плазменные завихрения, простирающиеся на сотни миллионов километров и обладающие стремительностью космических лучей? Многие астрофизики ищут объяснение этим явлениям в магнитных полях, имеющихся в наблюдаемых на Солнце темных пятнах. Выяснилось, что весь «силовой фон» активной зоны часто распадается как бы на мелкомасштабные магнитные детали, что, кстати, характерно и для той плазмы, которую пытаются ныне «приручить» физики в интересах создания будущей термоядерной земной энергетики. Но как же выглядят процессы переноса энергии излуче­ния из нижнего слоя к верхним? А затем и в самом космосе? На каких принципах должно быть постро­ено объяснение явлений в звездных спектрах? Здесь тоже целый комплекс проблем; ключ к ним и при­звана дать теория лучистого переноса, над которой мы работаем.

Непосредственными объектами астрофизики явля­ются также и газовые туманности, о которых в науке до недавнего времени были весьма расплывчатые представления. В Бюраканской обсерватории создан общепринятый ныне в научном мире основной ката­лог кометарных туманностей.

Не менее пристально исследует наш коллектив и процессы, происходящие в недрах удаленных от нас галактик - этих гигантских систем звезд. Надо отметить, что носят они подчас характер гигантских катаклизмов. При этом грандиозные массы вещества подвергаются таким перепадам давлений и темпера­тур, что приобретают свойства, которые человеку не всегда удается наглядно представить себе. Вообще в недрах звезд, туманностей, галактик как бы вечно действуют созданные самой природой уникальные лаборатории. В них самопроизвольно и постоянно со­вершаются бесчисленные эксперименты над веществом и энергией в таких масштабах и при таких экс­тремальных условиях, о которых не смеют и мечтать земные исследователи.

Сегодня к этой области астрофизических исследо­ваний вполне приложимы те выводы, которые были сделаны мною в докладе на XI съезде Международ­ного астрономического союза в Беркли (США) в 1961 г. Позволю себе привести из него одну выдерж­ку: «Анализ наблюдений показывает, что явления, относящиеся к происхождению галактик, настолько необычны, что их было бы невозможно предвидеть, исходя из каких-либо теоретических предвзятых по­ложений. Здесь мы сталкиваемся с поразительным явлением, постоянно повторяющимся в истории нау­ки. Вторжение в новую область явлений приносит неожиданные, качественно новые закономерности, выходящие за пределы прежних представлений. Это делает каждую такую область явлений тем более интересной. Поэтому нам нужно еще более тщатель­но собирать факты и наблюдения, ибо лишь увели­чение фактических данных, более точные сведения о реальных объектах, большая информация о строе­нии различных частей галактик и тщательный ана­лиз этих сведений могут помочь нам в разрешении возникающих здесь трудных вопросов». И вполне очевидно, что их разрешение будет тем успешнее, чем теснее и плодотворнее утверждаются творческие кон­такты с другими научными коллективами, в том чис­ле и зарубежными. Со своей стороны мы стремимся сделать эти контакты как можно более стабильными и плодотворными.

В списке тех, кто пользуется «Сообщениями Бю-раканской обсерватории» (это наш информационный вестник), числятся 315 обсерваторий, библиотек, на­учно-исследовательских и других организаций мира, среди которых 257 иностранных; в числе наших по­стоянных корреспондентов более 100 зарубежных ученых. Они приезжают к нам для обмена опы­том и ознакомления с практикой работы Бюраканской астрофизической обсерватории. Одна из сес­сий исполнительного комитета Международного астрономического союза проходила в Советском Союзе, у нас в Ереване, и мне приятно упомянуть, что, как правило, доклады наших ученых становились за­метными событиями на этих представительных меж­дународных симпозиумах.

Лед и пламень космоса

Понятие «Космос» в значении «Вселенная» во­шло в науку со времен Пифагора (2300 лет назад).

Но что такое космос с точки зрения астрофизика-теоретика или наблюдателя? Прежде всего, это лабо­ратория, в которой вещество испытывает всевозмож­ные превращения как при невообразимо высоких температурах, порядка 107К и больше, — в звездных недрах, так и при чрезвычайно низких — в косми­ческом пространстве.

Еще более велики различия в плотностях различ­ных тел и сред, встречающихся во Вселенной. Плот­ность, скажем, межзвездной среды в нашей Галак­тике — порядка одного атома (или иона) на куби­ческий сантиметр. А плотность пульсаров — звезд, большая часть вещества которых сжата в одно ги­гантское по массе ядро, в 1016 раз превосходит плот­ность воды. В этих резко отличающихся друг от друга условиях проявляются самые различные физи­ческие свойства вещества, что естественно привлека­ет внимание физиков.

Вот почему, чем дальше астрономы углубляются в тайны Вселенной, а физики в тайны микромира, тем пристальнее и заинтересованнее их взаимодей­ствие, их творческое содружество, арена которого — и ближний, и дальний космос.

Чрезвычайно важно определить, насколько эти трансформации и свойства соответствуют нашим об­щим представлениям о материи и ее закономерно­стях. Это с одной стороны. А с другой — насколько полезны они и возможны для использования в на­шей земной практике, в нашем дальнейшем освоении природы и ее богатств. Скажем, поверхностные слои Солнца имеют температуру, как вам хорошо извест­но, порядка 6 тыс. градусов. А в центральных обла­стях она достигает нескольких миллионов; там, по нынешним нашим представлениям, действует, образ­но говоря, исполинский котел термоядерных реакций. И овладение этим процессом для нужд земной энер­гетики — это проблема, над которой работают мно­гие творческие коллективы.

Спектральный анализ — ныне ведущий метод изучения звезд. По количеству, ширине, относитель­ному взаимному положению линий спектра можно «прочесть», что же совершается в данный момент на поверхности звезды. У одних температура поверх­ности составляет всего 2—3 тыс. градусов и даже меньше; у других она достигает 20, 30 и даже 100 тыс. градусов, их спектр имеет совершенно необычный, несхожий с прочими вид. От температуры зависит как яркость поверхности объекта, так и характерис­тические особенности спектра. Ими определяется тип звезд.

Наконец, нельзя не сказать особо еще о двух типах звезд: о белых карликах и пульсарах. Многие из белых карликов были впервые открыты в Бюракане. Они знамениты тем, что плотность их вещества в десятки тысяч раз больше, чем у воды. В возмож­ность такого явления еще в 20-х гг. нашего столетия многие просто отказывались поверить. В пульсарах же плотность оказалась еще большей — вся их масса представляет собой титанически спрессованное ядерное вещество.

Поскольку в астрофизике спектральный метод исследования атомов находит широкое применение, то в молодости я интересовался также принципами квантовой механики, которая давала объяснение про­исхождению спектров атомов. В частности, меня за­интересовало, в какой степени по наблюдаемым спектрам атомов можно однозначно «пойти» обрат­но — к законам квантовой механики и основанным на ней представлениям о строении атома. Такой во­прос можно назвать «обратной» задачей по отноше­нию к проблематике квантовой механики. Вскоре я понял, что решение этой задачи во всей ее широте выходит далеко за пределы моих возможностей. Тог­да я поставил перед собой другую, «обратную» за­дачу, более простую: нельзя ли ответить на вопрос, в какой степени частоты колебаний струны зависят от диаметра или других ее параметров?

Но и эта математическая задача оказалась очень трудной для меня. Тогда я решил ограничиться еще более частной проблемой: можно ли утверждать, что система собственных частот, характерная для одно­родной струны, свойственна только ей и выделяет ее таким образом среди всех неоднородных струн? Мне удалось ответить на этот вопрос положительно. И хо­тя результат этот очень скромный, горжусь, что бо­лее 50 лет назад мне довелось впервые поставить совершенно новую математическую задачу (она послужила основой так называемого метода обратной задачи, используемого в теоретической физике), обрат­ную известной проблеме Штурма — Луивилля, и дать ее строгое решение, правда для весьма, весьма част­ного случая.

Таким образом была открыта для исследования обширная область «обратных» задач довольно широ­кого значения, в которой стали работать многие мате­матики. Когда астроном, зная орбиту небесного тела, вычисляет ее видимое положение на небесной сфере на каждый день года, то он решает «прямую» зада­чу небесной механики. Но вот Иоганн Кеплер еще до появления закона Ньютона и основанной на нем небесной механики поставил себе задачу: не зная форму орбиты, не зная параметров движения плане­ты, вывести их из наблюдений за видимыми пере­мещениями планет по небосводу. И вывел из них основные кинематические закономерности движения планет. Иными словами, он решил типичную «обрат­ную» задачу. Кеплер справился с ней просто гениаль­но! Выведенные закономерности мы называем в на­ших учебниках законом Кеплера.

Но и та задача, о которой шла речь выше, была для меня лишь подготовкой к очень крупной и важ­ной астрономической проблеме: как найти метод определения закона распределения пространствен­ных скоростей звезд из распределения одних лишь лучевых скоростей.

Дело в том, что пространственная скорость дви­жения звезды по отношению к нам (наблюдателям) состоит всегда из двух слагаемых: из скорости при­ближения к нам (или удаления от нас) и скорости, перпендикулярной к направлению на звезду, кото­рая вызывает изменения видимого положения звез­ды на небе, т. е. угловое перемещение изображения звезды. Происходящее за единицу времени (скажем, за год) угловое перемещение называется собствен­ным движением звезды. Зная расстояние звезды, мы можем из собственного движения вывести в линей­ной мере составляющую скорость, перпендикулярную лучу зрения. Выраженная в линейной (а не в угловой) мере, эта составляющая называется тангенциальной составляющей (слагаемой) движения.

Итак, мы будем полностью знать пространствен­ную скорость звезды, если нами определены из на­блюдений радиальная и тангенциальная составляю­щие. Точность определения радиальных скоростей звезд с прогрессом наблюдательной техники быстро возрастает. А сведения о расстояниях звезд, которые нужны, как мы видели, для перевода собственных движений в тангенциальные скорости, очень скудны и растут медленно. Поэтому Артур Эддингтон, из­вестный английский астроном, в начале этого века поставил задачу: нельзя ли разработать метод полу­чения распределения пространственных скоростей звезд, основываясь на статистике одних лишь ради­альных скоростей и используя то, что мы имеем возможность наблюдать радиальные скорости звезд в различных участках неба, т. е. в различных на­правлениях? Пятьдесят лет назад (я тогда работал в Ленинградском университете заведующим кафед­рой) удалось найти решение этой задачи. Это тоже «обратная» задача, но очень трудная. Я немедленно послал статью, содержащую это решение, Эддингтону, и она была опубликована в журнале Королев­ского астрономического общества в Лондоне.

Любопытен и поучителен здесь еще один аспект. Моя работа, как уже упоминалось, была опубликова­на в Англии. Спустя почти 40 лет в этой стране был изобретен очень эффективный и многообещающий прибор, а точнее, целая сложнейшая установка, ко­торая без всякого хирургического вмешательства по­зволяет обследовать и увидеть строение глубинных областей человеческого мозга. Прямо-таки фантасти­ка, иначе не назовешь. Специальной конструкции рентгеновский аппарат исследует по заданной про­грамме голову пациента. Детальная информация про­хождения через мозг рентгеновского излучения по­ступает в ЭВМ, обрабатывается, и на экране прибора, как на экране телевизора, появляются четко различимые «срезы» головного мозга пациента. И спе­циалист имеет возможность «прочесть» данные и установить, где имеются патологические отклонения.

Удивительно здесь еще и то, что изобретатели этой установки (Английский инженер Г. Хаунсфилд и американский математик А. Кормак за создание .томографа были удостоены Нобелевской премии 1979 г. по медицине)— она называется томограф — поня­тия не имели о той моей работе, хотя она и была опубликована у них в стране. Тем не менее матема­тическая модель, которую они применили для соз­дания томографа, полностью совпадает с той, кото­рую применил я в астрофизике для определения распределения пространственных скоростей звезд 50 лет назад. Парадокс? Ничуть, это просто лишнее свидетельство того, сколь эффективными для повсе­дневных практических нужд часто оказываются раз­работки, методы и решения в области так называе­мых фундаментальных наук.

Вот еще два примера. Когда при анализе излуче­ния солнечной хромосферы открыли спектральные линии неизвестного элемента и назвали этот элемент гелием («гелиос» в переводе с греческого означает «солнце»), мало кто мог предсказать то колоссальное будущее, которое ожидало этот подсказанный спект­ром элемент в развитии науки и техники.

Второй пример противоположен первому. До по­следнего времени в таблице Менделеева незаполнен­ным — вследствие отсутствия на Земле элемента с химическими характеристиками, соответствующими этому участку таблицы, — оставалось место для эле­мента № 43. Недавно выяснилось, что столь долго пустовало оно не случайно: его ядро чрезвычайно неустойчиво. Этот элемент вообще отсутствует на Земле в естественных условиях. Ему дали название технеция. Он возникает в лабораторных условиях в небольших количествах, при ядерных реакциях. Можно понять изумление физиков, когда они узнали, что астрофизики обнаружили следы технеция во внешних слоях ряда нестационарных звезд.

Да, глубины космоса — уникальная и безбреж­ная лаборатория, где вещество и энергия трансфор­мируются друг в друга под воздействием гигантских перепадов давлений и температур, где в бесчислен­ных комбинациях их элементарных составляющих «зашифрованы» все тайны происхождения и разви­тия Солнечной системы, Галактики и самой Вселен­ной. Разгадку этих тайн таят в себе и космические лучи: ежесекундно через площадку в один квадрат­ный метр на границе атмосферы и земной поверхно­сти прорываются более 10 тыс. заряженных частиц, влетающих в нам из космоса почти со скоростью све­та. Частицы с такими скоростями называются реля­тивистскими, потоки их и есть космические лучи. Многие миллионы лет блуждают они по космическим безднам, прямо или косвенно обязанные своим рож­дением титаническим взрывам в атмосферах звезд нашей Галактики. Сегодня ясно, что генерация кос­мических лучей есть явление универсальное — быст­рые частицы обнаружены и в других галактиках, и в межзвездном пространстве, и в оболочках сверх­новых звезд.

Вообще, я считаю, что если в минувшее столетие открытия физиков помогали астрономии объяснять многие процессы в космосе, то теперь уже астроно­мия стимулирует творческие исследования физиков. Ведь новые факты, раскрываемые астрофизикой, свя­заны со столь тонкими, глубокими свойствами веще­ства, что для их понимания требуется более быстрое развитие наших сведений об элементарных частицах, об электронно-ядерной плазме и сверхплотных со­стояниях материи.

Все это касается звезд, их жизненного цикла. Но не меньший интерес для наших земных дел имеет и изучение процессов, происходящих на планетах Сол­нечной системы, очень не похожих друг на друга. Ведь если мы на Венере имеем дело с высокими по­верхностными температурами, то ничего подобного не наблюдается у планет-гигантов Сатурна, Урана и Нептуна. У Сатурна и Нептуна верхние слои атмо­сферы достаточно прохладны. У планет-гигантов име­ется масса характернейших особенностей. Например, у них нет твердых внутренних поверхностей. По сво­ему химическому составу все они очень близки, види­мо, к тому протовеществу, из которого сформирова­лась Солнечная система. Их атмосферы — это первич­ные атмосферы, сохранившие свою элементную структуру примерно в том же виде, в каком она была около 5 млрд. лет назад. Кстати говоря, она очень близка к химическому составу Солнца. В ней много волорода и гелия.

Особый интерес вызывает вулканическая актив­ность, следы которой наблюдаются у тел Солнечной системы. Говоря об этом, мы имеем в виду, прежде всего, спутники больших планет, однако несомнен­ные следы вулканической активности имеются также на Венере, Марсе. К сожалению, обнару­жение этих следов у некоторых тел Солнечной сис­темы затруднено в связи с тем, что внешний вид по­верхностей планет подвергался в течение миллионов лет сильным изменениям из-за падения на них метео­ритных тел. Поскольку это явление, как и вулканизм, ведет к образованию многочисленных кратеров, то для выделения чисто вулканических образований часто требуются более точные и тонкие наблюдения.

Необъятен космос, и необъятны качественные и количественные характеристики происходящих в нем событий и явлений. А это значит лишь одно для на­шей науки: перспективы ее развития безграничны.

Звезды смотрят вниз

Астрономия дает сегодня массу точнейших, без­ошибочных сведений и предсказаний — о движени­ях планет, периодах их противостояния, затмениях, о периодическом появлении комет, активности наше­го светила и тому подобном. Но в то же время, как и во всякой прогрессирующей области познания, в астрономии очень много сфер, где все только в стадии становления. И здесь открывается широкое поле для предложений, а иногда даже предсказаний совершен­но другого рода — гипотез, которые могут подтвер­диться, а могут и нет. Если они получают общее при­знание, то становятся элементами той или иной тео­рии, если нет — от них отказываются.

Не все концепции, которые рождены в Бюраканской обсерватории, получили повсеместное и безого­ворочное признание у наших коллег. В этом нет ни­чего удивительного: ведь мы работаем, как я уже от­мечал, на грани установленного, известного с еще не исследованным. И было бы непостижимым полное единодушие в истолковании тех или иных новых явлений и гипотез.

Например, в такой неопределенной области зна­ния, как понимание Вселенной в целом (а эта область крайне неопределенна, потому что прямыми наблюде­ниями астрономов охвачена пока лишь небольшая ее часть), наибольшее распространение получило представление о том, что современная Вселенная воз­никла примерно 20 млрд. лет назад из некоего весьма плотного и горячего протовещества. Сегодня можно только гадать, каким было это прародительское ве­щество Вселенной, как оно образовалось, каким за­конам подчинялось и что за процессы привели к его расширению. Существует точка зрения, что с самого начала протовещество с гигантскими скоростями ста­ло расширяться. На начальной стадии это колоссальной плотности однородное вещество разлеталось, раз­бегалось во всех направлениях и представляло из себя однородную бурлящую смесь неустойчивых, по­стоянно распадающихся при столкновениях частиц, среди которых были и такие, что доминируют в ней и сегодня: протоны, нейтроны, электроны и ядра ге­лия, а также фотоны, нейтрино и антинейтрино. Осты­вая и взаимодействуя на протяжении миллионов лет, вся эта масса рассеянного в пространстве ве­щества концентрировалась в большие и малые газо­вые образования, которые в течение сотен миллионов лет, сближаясь и сливаясь, превращались в громад­ные комплексы. В них, в свою очередь, возникают более плотные участки — там, где впоследствии и образуются звезды и даже целые галактики. Обра­зуются они примерно по следующей схеме.

В результате гравитационной нестабильности в разных зонах образовавшихся галактик могут сфор­мироваться плотные «протозвездные» облака с мас­сами, близкими к массе нашего светила.

Начавшийся в каждом из них процесс сжатия бу­дет не только продолжаться, но и ускоряться под влиянием собственного поля тяготения. Процесс этот сопровождает свободное падение частиц облака к его центру — происходит явление, обычно называемое гравитационным сжатием. В центре облака образу­ется уплотнение, состоящее сначала из молекуляр­ного водорода и гелия в тех пропорциях, в каких они .входили в состав первоначального облака. Воз­растание плотности и температуры в центре приво­дит к распаду молекул водорода на атомы, к иониза­ции атомов и образованию плотного устойчивого ядра протозвезды.

Ядро окружено сравнительно тонким слоем осе­дающего на него вещества облака. По наружной по­верхности этого слоя проходит так называемый удар­ный фронт, температура в котором очень высока. Ведь именно в эту поверхность врезается падающий на нее газ.

Непрерывное выпадение газа на поверхность ядра постепенно увеличивает массу ядра протозвезды. Че­рез 1000 лет после образования протозвездного ядра его масса будет составлять уже заметную долю массы Солнца.

По мере роста массы ядра растет температура ударного фронта, и сравнимая с ней температура в центре ядра постепенно увеличивается до нескольких десятков и сотен тысяч градусов. Через десятки ты­сяч лет после образования ядра, когда температура в нем достигает необходимых величин, в ядре начи­наются ядерные реакции, сопровождающиеся вы­делением колоссальной энергии. В свою очередь, ядер­ное горение приводит к циркуляции вещества во внешних слоях ядра — это явление носит название конвекции. Граничащие с зоной горения сильно на­гретые слои вещества поднимаются вверх и, охладив­шись, вновь опускаются вниз. В течение всего про­должающегося процесса приращения массы звезды ядерное горение тяжелого водорода — дейтерия — яв­ляется источником значительного количества энер­гии. Она переносится в наружные слои звезды конвек­цией, частично выделяется наружу вместе с энергией, которая освобождается на поверхности ударного фронта. Сам процесс приращения массы звезды, игра­ющий в излагаемой схеме основную роль, получил название стадии основной аккреции.

Огромная внешняя оболочка облака постепенно уменьшает свой объем из-за падения образующего ее вещества к центру протозвезды. Эта оболочка прак­тически сохраняет постоянную температуру, при ко­торой испускается инфракрасное излучение. Так как газ и пыль со всех сторон падают с ускорением к центру облака, их плотность с приближением к этому центру возрастает. На определенном расстоянии от центра облака падающие газопылевые частицы на­чинают нагреваться идущим наружу (навстречу им) инфракрасным излучением и образуют поверхность, называемую пылевой фотосферой протозвезды; ее температура составляет несколько сотен градусов. Инфракрасное излучение, соответствующее именно этой температуре, может зарегистрировать земной наблюдатель.

С дальнейшим приближением к центру протозвезды плотность ее пылевой оболочки продолжает воз­растать, но одновременно растет и температура в этой оболочке.

Примерно через 50 тыс. лет конвекцией будет охвачена почти вся протозвезда, еще через такой же промежуток времени ее масса станет равной массе Солнца. В какой-то момент прекращается аккреция (выпадение на звезду остатков первоначального обла­ка), но начнется медленное гравитационное сжатие ее. Через 25 млн. лет после начала всего процесса плотность в центре ядра станет максимальной, темпе­ратура там поднимется выше 10 млн. градусов. Осно­вой ядерных реакций при этом становится превраще­ние водорода в гелий. Еще через 25 млн. лет звезда окончательно формируется, происходящие в ней про­цессы стабилизируются и будут поддерживать ее в достигнутом состоянии всю ее жизнь, а это миллиар­ды лет.

Такова классическая схема образования звезд из протооблака. Того или иного варианта ее придержи­вается ныне большинство теоретиков. Однако астро­номы-наблюдатели, для которых важнейшим аргу­ментом служат факты, относятся с некоторым скеп­сисом к этим представлениям теоретиков.

Например, мы в Бюракане придерживаемся иной концепции. Не вдаваясь в особо сложные теоретиче­ские выкладки, скажу лишь, что при обосновании классической схемы образования звезд и их больших и малых групп из диффузной материи — громадных по объему газовых облаков, туманностей — появля­ются просто непреодолимые трудности и противо­речия.

Прежде всего возникают следующие вопросы. В наблюдаемой нами области нашей Галактики, в звездных ассоциациях почти всегда присутствуют громадные по объему туманности, молекулярные облака. Показано, что гигантские молекулярные об­лака (ГМО) чаще всего встречаются там, где про­исходят процессы звездообразования. Очень мало ГМО, в которых нет таких процессов. Но это означает, что ГМО должны иметь такой же возраст, что и мо­лодые звездные группы — звездные ассоциации, т. е. порядка нескольких миллионов лет. Поэтому сказать, что звезды происходят из ГМО, — это значит ничего не решить, ибо сразу возникает вопрос: откуда возникают ГМО? Сторонники гипотезы конденсации ду­мают, что ГМО, в свою очередь, возникают в резуль­тате слияния облаков малых размеров, но пока все наблюдения свидетельствуют лишь о процессах рас­сеивания.

Выяснилось, что гипотетическое сжатие туман­ностей и молекулярных облаков реально нигде не наблюдалось. На самом же деле часто наблюдается прямо противоположный процесс: истечения массы вещества из центра этих звездных групп и из гигант­ских звезд с последующим рассеянием его в меж­звездном пространстве.

Вывод напрашивается сам собой, и мы его сдела­ли. Есть все основания полагать, что звезды, их груп­пы, диффузная материя (облака, туманности) возни­кают одновременно в результате превращений (рас­пада) плотных массивных тел незвездной природы — протозвезд. Могу добавить, что, хотя мы еще и не мо­жем дать подробной характеристики вещества этой протозвезды, теоретические расчеты убеждают в боль­шой вероятности его существования именно в тех со­стояниях, которые обеспечивают его переход, превращение в звезды и диффузную материю.

Правда, у сторонников классической схемы есть еще один довод. Ну хорошо, говорят они, истечение вещества из центра звездных групп и из массивных звезд действительно имеет место. Однако оно крайне ничтожно по сравнению со всей массой облака или туманности. Не станете же вы утверждать, что по­следние есть результат такого истечения?

Почему же не станем? Именно это мы и попыта­емся объяснить при дальнейшем обосновании нашего взгляда, разумеется, на основе наблюдательных фак­тов. Кстати, считаю необходимым сказать, что идею о возникновении туманностей в результате истечения вещества из звезд еще до нас высказывал известный советский ученый Борис Александрович Воронцов-Вельяминов.

Для примера проследим жизнь наиболее массив­ных звезд (их масса в 10 раз больше массы нашего Солнца).

Так или иначе, но вот массивная звезда сформи­ровалась. Что же ждет ее в будущем? После того как наступило равновесное состояние и пошли устойчи­вые, стабильные ядерные реакции, звезда, как говорят астрономы, выходит на главную последовательность. Говоря кратко, это такой график, на котором распо­лагаются все звезды в зависимости от проходимой ими той или иной стадии своего развития. В течение продолжительного периода эволюции звезды — меж­ду ее рождением и последующим «угасанием», пери­ода ее «зрелости», в ее недрах совершаются относи­тельно стабильные водородные реакции, при которых синтезируются гелий и более тяжелые элементы.

В момент выхода (понятие, разумеется, весьма условное) звезды на главную последовательность тем­пература ее ядра зависит прежде всего от массы «новорожденной»: чем больше масса, тем выше тем­пература.

Есть еще одна фундаментальная закономерность в функционировании стационарной звезды: равенство генерируемой и испускаемой ею энергии. Сколько тепловой энергии генерируется, столько излучается (об этом говорит постоянство блеска звезд в течение очень больших временных периодов). Примером мо­жет служить хотя бы Солнце, ведь только его дли­тельное относительное спокойствие позволило воз­никнуть и достичь столь высокого уровня земной жизни. Видимо, не надо специально пояснять: силь­ная вспышка, в десятки раз превосходящая обычный уровень светимости Солнца, привела бы к самым катастрофическим последствиям для жизни на Земле.

В новообразованной нашей звезде водорода много, запас его пропорционален массе звезды. Той же массе, но уже в четвертой степени пропорционален и рас­ход горючего на производство энергии, на термоядер­ные реакции. А из этого следует, что времени, на ко­торое хватает водорода для реакций (или, что одно и то же, времени жизни на главной последователь­ности), у массивных звезд значительно меньше.

Но вот наступает момент, когда водород в ядре звезды «выгорает» почти полностью, и ядро сжимается, а затем постепенно разогревается и начинает рас­ти. Когда же температура его вещества достигает по­рядка 100 млн. градусов, в нем снова начинается ре­акция, в которой «сгорает» не водород, а гелий.

Параллельно с этими процессами в ядре, в относи­тельно тонком шаровом слое вокруг него, продолжа­ются водородные реакции, слой этот постепенно про­двигается к поверхности звезды, внешние ее слои резко расширяются, радиус ее фотосферы растет в десятки раз, но температура наружных слоев падает. Звезда вступает в очередной свой цикл — становится так называемым красным гигантом. Сочетание гелие­вых реакций в центре и водородных в наружных слоях характеризует энергетику этого периода, кото­рый по длительности все же гораздо меньше, чем пребывание звезды на главной последовательности.

Наконец, водород во внешнем слое и гелий в ядре «выгорают», остатки наружной оболочки рассеива­ются в межзвездном пространстве, ядро же совершает очередное сжатие. Теоретические выкладки утверж­дают, что у массивных звезд с прекращением выделе­ния энергии после замирания ядерных реакций на­ступает цикл катастрофического сжатия до удиви­тельно малых (при такой массе) размеров — порядка 10—20 км в диаметре. Плотность вещества достигает чудовищных величин, при которых электроны как бы впрессовываются внутрь ядра, где в результате их взаимодействия с протонами образуются нейтроны. Ядра атомов разрушаются, «раздавливаются» — основная часть этого катастрофически сжатого веще­ства превращается в нейтронный газ.

Не могу не напомнить, что саму возможность на­личия и функционирования во Вселенной нейтронных звезд еще в 30-е гг. теоретически предсказал советский физик Л.Д.Ландау. В дальнейшем американский физик Р. Оппенгеймер развил подробную теорию нейтронных звезд. Широкую известность получил факт их наблюдательного открытия, когда в 1967 г. в Кавендишской лаборатории Кембриджского уни­верситета вдруг стали регистрироваться удивительно строго периодические радиоимпульсы. В первый мо­мент некоторые ученые уже готовы были приписать их некой внеземной цивилизации, но наука очень ско­ро дала свой ответ. Источники этих сигналов — быстро вращающиеся нейтронные звезды — пульса­ры. Они возникают в результате быстрого вращения нейтронной звезды, у которой на одной стороне нахо­дится источник радиоизлучения, а на другой такого источника нет. Периоды пульсации нейтронных звезд, т. е. периоды их вращения, различны и состав­ляют от нескольких миллисекунд до нескольких се­кунд. А потому сразу же было установлено, что раз­меры излучающего объекта не могут превышать по диаметру нескольких десятков километров, в против­ном случае скорость должна была бы быть больше скорости света, что недопустимо с позиций современ­ной физики.

Сегодня физики и астрономы говорят еще об одной разновидности завершающего этапа в эволюции звезд большой массы. Дело в том, что теоретические расчеты, основанные на одном из вариантов реля­тивистской теории тяготения, допускают и та­кую возможность, при которой коллапсирующие (т. е. катастрофически сжимающиеся) звездные ядра боль­шой массы образуют не нейтронную звезду, а супер­плотное тело — черную дыру — со столь мощным гра­витационным полем, что даже возникающие в ней световые кванты не могут уйти с ее поверхности. Она будет втягивать в себя внешние объекты, ни­чего при этом не испуская. Увидеть такую черную дыру обычным способом невозможно, однако ее можно было бы обнаружить по взаимодействию с дру­гими объектами. В частности, черная дыра должна отклонять проходящие мимо нее световые лучи. Пока наблюдательно не открыта ни одна черная дыра, но сегодня специалисты теоретически обсуждают их воз­можные свойства с целью облегчить обнаружение этих черных дыр, если они действительно существу­ют.

Современные данные астрономии совершенно определенно говорят, что стадия превращения мас­сивной звезды в нейтронную может сопровождаться грандиозными даже для масштабов Вселенной взры­вами. По терминологии астрономов, это вспышки Сверхновых, явление в общем-то достаточно редкое, особенно в нашей Галактике, если судить о том хотя бы по летописным источникам. Такую вспышку уда­лось увидеть в 1604г. И. Кеплеру; современные же наблюдатели отмечают их и в других галактиках. И вот что характерно: по мощности излучения (в его максимальном пике) вспышка Сверхновой превышает или равняется суммарной мощности излучения мил­лиардов звезд галактики, в которую она входит. А за период яркого свечения (он длится примерно год) она излучает такое количество энергии, на которое нашему Солнцу понадобилось бы свыше миллиарда лет. При этом Сверхновая выбрасывает огромные массы газа с космическими скоростями от 7 тыс. до 15 тыс. км/с.

Так представляем мы сегодня рождение и жизнь звезд. До сравнительно недавнего времени общепри­нятым был взгляд на Вселенную как на некую ста­тическую совокупность всех ее объектов и параметров. Под этим понималось, в частности, что процессы образования звезд и галактик закончились в какой-то вполне определенный момент миллиарды лет назад. Положение это совершенно определенно противоре­чило основным принципам материалистической диалектики, по которым окружающая нас природа постоянно развивается. Но отсутствие достаточного количества обоснованных наблюдательных данных не позволяло разрешить это противоречие. Не позволяло до тех пор, пока на помощь астрономам не при­шли более точные и тонкие инструменты и методы исследования, данные, полученные радиоастрономи­ей, ультрафиолетовой астрономией, рентгеновской и микроволновой. Используя современные телескопы, свой вклад в создание современной космогонии внес и коллектив Бюраканской астрофизической обсерва­тории.

Взрывная активность звездных миров

Если в ясную безлунную ночь повнимательнее присмотреться к характерной полосе Млечного Пу­ти, то нельзя не увидеть, что она как бы по большому, гигантскому кругу пересекает всю небесную сферу. И мы, наблюдатели на Земле, оказываемся почти в плоскости этого круга. Отчетливо заметно, что эта полоса делается ярче и шире — там, где центр Млечного Пути нашей Галактики, которая включает в себя, согласно нынешним данным, около 400 млрд. звезд.

Как же устроена, по современным воззрениям, наша Галактика? Если бы сторонний наблюдатель смог разом увидеть ее со стороны, сбоку, она пред­ставилась бы ему в виде огромного диска, диамет­ром 30 000 пс, сплюснутого по краям и с шаровидным ядром в самом центре. Взгляд же на нее сверху позволил бы увидеть достаточно четко ее спиралевид­ное строение. Наша Солнечная система располагает­ся далеко от ядра, на расстоянии примерно 10 000 пс, на периферии одного из спиральных рукавов, медленно вращающегося, как и все остальные, вокруг центра. Скорость этого вращения, согласно послед­ним оценкам, составляет около 230 км/с, это значит, что на полный оборот уходит примерно 200 млн. лет.

Кстати, парсек (пс) — единица для измерения рас­стояний, принятая в астрономии и равная 206 265 астрономическим единицам. А сама астро­номическая единица определяется как среднее рас­стояние от Земли до Солнца и равняется 149 597 870 км. Парсек — единица расстояния введена лишь затем, чтобы легче было оперировать при расчетах с огромными числовыми значениями.

Своеобразными индикаторами расстояний для астрономов служит определенный класс перемен­ных звезд, которые получили название «цефеиды». Блеск цефеид меняется строго периодически. Одна­ко различные цефеиды имеют разные значения пе­риода (от 1 до 50 суток). Из наблюдений найдена связь между длиной периода и светимостью цефе­иды. Поэтому по длине периода можно определить достаточно надежно светимость цефеиды, а сравни­вая светимость с видимым блеском, мы можем опреде­лить ее расстояние от нас. Поскольку в отдаленных звездных системах всегда имеются в том или ином количестве цефеиды, то с их помощью мы можем определить расстояние этих систем до нас.

Спирали Галактик состоят из звезд, газа и пыли. Часть звезд концентрируется в скоплениях двух ти­пов — рассеянных и шаровых. В рассеянных обычно содержится от нескольких десятков до нескольких тысяч звезд. Шаровые включают десятки и сотни тысяч звезд, причем к центру скопления плотность их резко возрастает. В силу образующегося при этом мощного поля тяготения скопления и принимают правильную сферическую форму.

Члены скопления движутся вокруг его центра массы, а само скопление вращается вокруг центра Галактики. Как правило, рассеянные скопления рас­положены вдоль Галактической плоскости, в спираль­ных рукавах. Шаровые же — их сегодня известно более 130 — тяготеют к центру Галактики, к ее плот­ному утолщению — астрономы именуют его балджем.

В Галактике наблюдаются и планетарные туман­ности, а также темные и светлые протяженные ту­манности, состоящие из пылевых частиц, атомов и молекул газов, в основном водорода (вообще нужно заметить, что это наиболее распространенный эле­мент Вселенной). В центральной зоне Галактики встречаются компактные облака ионизованного газа. Дальше от нее расположена зона, заполненная в ос­новном нейтральным водородом.

До сравнительно недавнего времени мы располага­ли, как выяснилось, совершенно недостаточными знаниями о структуре и составе Галактики. Не толь­ко ее периферии, но и самого центра. Решительный перелом в изучении этих вопросов произошел благо­даря развитию радиоастрономии, ультрафиолетовой астрономии и рентгеновской астрономии.

Показателен факт: если еще в середине 70-х гг. считалось, что общая масса Галактики имеет поряд­ка 300 млрд. масс Солнца, то теперь получены весьма убедительные данные, что она равняется примерно 2100 млрд. масс нашего светила. Точно так же втрое возросло и уточненное значение радиуса Галактики. Больше того, многие исследователи на основе изучения рентгеновского и инфракрасного излучения источника, находящегося в центре Га­лактики, — его диаметр не превышает 10 астрономи­ческих единиц (т. е. 10 расстояний от Земли до Солн­ца), а масса вполне может составлять десятки мил­лионов масс Солнца, — высказывают мнение, что это сверхмассивное тело, а согласно взглядам некоторых ученых, это, возможно, сверхмассивная черная дыра.

Ученые Бюраканской обсерватории и в изучении галактических и внегалактических объектов концент­рируют свое внимание на нестационарных объектах. Мы занимаемся физической природой отдельных га­лактик и отдельных их скоплений. Сверхскопления­ми мы вообще не занимаемся. О том же, что нам удалось в этой области, пожалуй, само по себе доста­точно красноречиво говорят термины, привнесенные нами в астрономию и ставшие общепринятыми, та­кие, как «звездные ассоциации», «активность ядер галактик», «кратные системы типа Трапеции» и др. Что же стоит за этими понятиями? Попробую, разу­меется в общих чертах, пояснить самые важные по­ложения разрабатываемой в Бюракане концепции.

До недавней поры господствовала такая точка зрения: процессы звездообразования и галактико-образования в основном закончились на каком-то давно минувшем этапе и теперь Вселенная эволю­ционирует в стабильных, стационарных условиях, без особых катаклизмов. Но при более тщательном анализе накопленных наблюдательных данных вы­яснилось, что подлинная картина мироздания очень далека от подобной статической идиллии.

Первые прямые свидетельства о различиях в воз­расте звезд и звездных групп были получены на основании изучения входящих в Галактику звездных скоплений. При этом речь идет об открытых скоп­лениях, т. е. о звездных группах, содержащих от нескольких десятков до нескольких тысяч звезд. Звезды каждой из таких групп связаны в одну си­стему силами взаимного тяготения. Под влиянием тех же сил они совершают свои движения внутри скопления.

Расчеты показали, что каждая группа в течение своей жизни подвергается своеобразному процессу «испарения». В результате взаимодействий между звездами некоторые члены скопления выбрасываются из него. Через какое-то время каждое такое скопление должно рассеяться в пространстве, поскольку обрат­ного процесса — вхождения посторонней звезды в скопление — не существует. Оказалось, что некоторые из наблюдаемых скоплений должны разрушиться (испариться) за 100 млн. лет — срок очень неболь­шой по сравнению с возрастом Галактики, который оценивается цифрой порядка 10 млрд. лет. Но мы все же наблюдаем подобные скопления! Значит, они возникли не_в момент появления галактической си­стемы, а родились и затем должны исчезнуть на современной стадии ее развития.

Еще более поразительные результаты были полу­чены в процессе исследования звездных ассоциаций. Эти сравнительно разреженные группы звезд неустойчивы и должны распадаться за время порядка 10 млн. лет. Это значит, что эти системы образовались бук­вально «на наших глазах». Изучение звездных ас­социаций в Бюракане показало, что в них помимо других объектов имеются группы, каждая из которых состоит из нескольких звезд (от 3 до 10). Эти группы получили название «кратных систем типа Трапеции». Это название им было дано для того, чтобы отличить их от обыкновенных кратных систем, которые часто называют также иерархическими.

Поясним устройство, например, тройной иерархи­ческой системы: две звезды А и В находятся близ­ко друг от друга и обращаются вокруг общего центра тяжести, а третья звезда С отдалена от А и В на рас­стояние, в несколько раз превосходящее расстояние АВ. В такой иерархической системе возможны до­вольно регулярные движения: А и В обращаются вокруг общего центра тяжести по эллиптическим ор­битам, а С обращается вокруг А В почти так же, как обращалась бы вокруг единого массивного тела, т. е. опять по эллиптической орбите, но гораздо боль­шего диаметра. Точно так же устроены иерархические системы, состоящие из четырех, пяти, шести и более звезд.

Скажем, четвертая система типа Трапеции состо­ит из четырех звезд, в которой все расстояния меж­ду компонентами одного порядка. Движения в таких системах не могут быть сведены к регулярным эллиптическим. Анализ, проведенный, в частности, с помощью вычислительных машин, показывает, что такие системы должны распадаться по тем же причи­нам, по которым распадаются открытые скопления. Но время существования системы здесь короче, часто меньше одного миллиона лет.

Таким образом, был установлен факт рождения и последующего рассеяния разного рода звездных групп, что означало, что не может быть и речи об образовании звезд Галактики одновременно в какую-то очень давнюю эпоху.

В результате изучения звездных ассоциаций удалось выяснить, какие из различных физических типов наблюдаемых звезд являются молодыми, отли­чить их от старых звезд.

В вопросах изучения звездных ассоциаций мы значительно продвинулись вперед за последние годы. Во многих звездных ассоциациях найдены области «современного звездообразования», в них обнаруже­ны звезды, возраст которых не превышает 100 тыс. лет.

Обратим внимание еще на такие факты: звезды возникают скоплениями, т. е. процесс звездообразова­ния носит групповой характер; в начальной стадии эволюции процесс формирования звезд связан с их рассеянием в пространстве. Кроме того, каждый из членов звездных ассоциаций непрерывно выбрасы­вает вещество в окружающее пространство — это установлено спектральными наблюдениями. Следова­тельно, основной тенденцией в процессе звездообра­зования является рассеяние вещества. Этот вывод опровергает взгляды космогонистов-теоретиков про­шлого и первой половины настоящего столетия.

Работы, выполненные в Бюракане, позволили установить, что эволюционные процессы во Вселенной не должны идти обязательно в направлении сгу­щения вещества. По аналогии мы подошли и к реше­нию вопроса об эволюции галактик. Иными словами, если в звездном мире расширение и рассеяние ма­терии оказались основной тенденцией, то аналогич­ные процессы могли быть характерными и для га­лактик. Оказалось, что во внегалактической астрономии как будто все было специально подготовле­но для применения таких понятий, как расширение, рассеяние и взрыв. Именно в 50-х гг. выяснилась ошибочность представления о том, что радиогалак­тики появляются в результате столкновения двух га­лактик. Исследования в Бюракане показали, что каждая радиогалактика ( Радиогалактиками ученые назвали такие галактики, у кото­рых мощность излучения радиоволн близка к световому излучению)— это результат взрыва, происшедшего миллионы лет назад в ядре обыкновен­ной галактики. Теперь уже трудно найти астронома, который решился бы защищать устаревшую точку зрения о столкновении двух галактик.

Идея о взрывах в ядрах галактик, развиваясь, стала основой представления об активности ядер га­лактик.

В результате в середине 50-х гг. у нас в Бюракане взамен старого представления о том, что ядро каждой галактики является просто областью максимальной плотности звездного «населения», возникла идея об активности ядер галактик, получившая в дальней­шем всеобщее распространение.

Я здесь не буду оста­навливаться на многочисленных работах по изуче­нию процессов активности ядер в различных галакти­ках, которые выполнены в Бюракане и ныне хорошо известны.

Дальнейшее развитие идеи об активности ядер галактик привело нас в конечном счете к предпо­ложению о том, что каждая галактика является как бы суммарным результатом длительной активности ее ядра. Иными словами, жизнь галактики начина­ется с активных процессов в ее ядре.

Мы понимали, что в те годы, когда это предполо­жение было высказано, оно могло показаться чрез­вычайно смелым. Однако после открытия кваза­ров, с их очень высокой степенью активности, стало очевидным, что ядро галактики в начальный период ее существования может обладать энергией (а также свойством выбрасывать материю), вполне достаточ­ной для формирования многих ее будущих деталей, а может быть, и всей их нынешней совокупности. Теперь уже эту гипотезу редко кто считает чрез­мерно смелой. Ведь, в самом деле, изучение галактик определенного типа позволяет уверенно сказать, что именно ядро дает начало по крайней мере значитель­ной части находящегося в них межзвездного веще­ства. Поэтому, скорее, сейчас дискуссии подлежит вопрос о том, какая доля, какие массы данной галак­тики обязаны в конечном счете ядру и возможно ли их иное происхождение. Окончательный ответ на этот вопрос будет дан, конечно, еще не скоро, но необ­ходимость получения наблюдательного материала для его решения открывает интересные пути для развития нашей концепции.

Однако мы обязаны оговориться, что и здесь име­ется одно фундаментальное различие между нашими взглядами и воззрениями большинства теоретиков. Если последние считают, что истечение вещества и другие признаки активности ядра вторичны, а пер­вична гипотетическая аккреция (т. е. выпадение) ис­ходного диффузного вещества на ядро, то мы склон­ны думать, что основным фактором является истече­ние вещества и энергии из ядра, которое сначала было изолированным и постепенно создало вокруг себя га­лактику. Но тут мне хочется сослаться, в частности, на обзор известного астронома профессора Я. Оорта «О ядре нашей Галактики». Он привел чрезвычайно интересные данные об интенсивных истечениях из сравнительно маломассивного небольшого ядра нашей Галактики и о мини-спиралях, расположен­ных в области размерами 2 пс вокруг ядра. Эти новые данные, хотя и относящиеся к сравнительно мало­активному ядру, несомненно, являются крупными аргументами в пользу нашей точки зрения. Отмечу также, что многое можно ожидать от изучения сверхассоциаций. Оно было начато в Бюракане и сейчас ведется во многих обсерваториях мира. Особо­го внимания заслуживают работы о связи, сущест­вующей между сверхассоциациями и ультрафиоле­товыми галактиками, большие списки которых опубликованы бюраканскими астрономами.

Так или иначе, но новые интересные исследования в данном направлении вселяют в нас более твердую уверенность в нашей правоте. В частности, уникаль­ные материалы получили мы благодаря автома­тической обсерватории «Астрон», работающей на высокоапогейной орбите в космосе. На ней установ­лены, как известно, самый крупный орбитальный ультрафиолетовый телескоп и счетчик для регист­рации рентгеновского излучения. Наряду с другими нашими коллегами мы также принимали участие в составлении программы для астрономических исследований. С помощью ультрафиолетового теле­скопа станции получены спектры более 20 галактик. Эти результаты стали возможны благодаря ориги­нальному техническому решению вопросов нашими специалистами, которые предложили свою прецези­онную систему наведения и стабилизации космиче­ского телескопа. Выяснилось, что многие галактики обладают мощным ультрафиолетовым излучением. А это несомненное свидетельство интенсивных про­цессов звездообразования. К тому же у целого ряда звезд зафиксировано истечение вещества и с их по­верхности со скоростями до 1000 км/с и более. В этих и других данных, полученных с помощью «Астрона», мы видим веские доводы в подтверждение своей кон­цепции.

Выше мы отметили, что основным содержанием исследований коллектива Бюраканской обсерватории является физика звезд и галактик и исследование эволюционных процессов в них. Но Вселенная имеет в известной степени иерархическую структуру. Звез­ды входят в галактики, а галактики являются чле­нами скоплений галактик. В свою очередь скопления галактик являются членами еще более грандиозных сверхскоплений галактик.

Встает вопрос: свойственны ли им явления распада, расширения и взрывов, которые играют столь решающую роль в жизни звезд и галактик? Пока не выяснены основные закономерности жизни этих систем высокого порядка, трудно дать на этот вопрос окончательный ответ. Но никаких данных, противо­речащих представлениям о нестационарности этих более высоких систем, тоже пока нет.

Но так или иначе наблюдения скоростей удаления от нас галактик, входящих в отдаленные скопления, заставили астрономов развить представление о «рас­ширяющейся Вселенной». Хотя можно и не согласить­ся с отдельными аспектами этих представлений, все же нет сомнения в том, что наблюдаемое удаление от нас (и друг от друга) отдаленных галактик есть еще одно проявление нестационарности, которую мы видим повсюду во Вселенной. Поэтому мы с интере­сом ожидаем новых открытий в этой области.

Итак, подведем некоторые итоги. Всего лишь ка­ких-нибудь 35 лет назад астрофизики обнаружили, что сложившиеся на протяжении веков представле­ния о спокойном, плавном, медленном течении процессов космической эволюции нуждаются в ко­ренном пересмотре. Наряду с медленными изменения­ми во Вселенной повсюду были открыты гигантские взрывы, выбросы колоссальных масс вещества, по­явление и исчезновение сверхмощного излучения, происходящие в разных местах и в разное время. Взрывающиеся, нестационарные объекты представ­ляют собой закономерные фазы эволюции космичес­ких тел и их систем. Их изучение способствует по­ниманию прошлого и будущего окружающей нас Вселенной.

Отдельные, правда, немногочисленные факты, которые довольно ясно свидетельствовали о происхо­дящих во Вселенной изменениях, были известны начиная уже с глубокой древности. Однако их пра­вильное истолкование было тогда невозможным, так как противоречило общепринятой догме о неизмен­ности мира. Но сохранившиеся в старинных хрони­ках и летописях свидетельства о наблюдениях Новых и Сверхновых звезд оказались интересными для со­временных астрофизиков.

В эпоху Галилея и Кеплера неожиданное появле­ние на небе необычайно ярких светил (1572 и 1604 гг.) буквально взбудоражило всех — астрономов и неаст­рономов. Но тогда эти явления стремились как-то объяснить (иногда довольно хитроумными и изощ­ренными способами), сохранив в неприкосновенности догму о неизменности свойств небесных тел. Сейчас подобные объяснения могут вызвать разве только улыбку. Однако поучительно, что на протяжении всей истории астрономии наблюдаемые время от вре­мени скоротечные процессы во Вселенной до такой степени не укладывались в старые представления, что астрономы в большинстве своем предпочитали воз­держиваться от попыток их объяснения. Например, в эпоху зарождения эволюционных идей в астрономии, связанных с именами Канта и Лапласа, известные данные об изменениях на небе иногда бегло упомина­лись как нечто, способное вызвать изумление. Но в эволюционных концепциях они не находили себе ме­ста, поскольку не укладывались в предлагавшуюся тогда схему образования космических тел и систем путем их конденсации из рассеянного вещества. Ког­да же, спустя примерно столетие после появления пер­вых космогонических гипотез, усовершенствование оптических средств исследования Вселенной стало все чаще приводить к обнаружению сравнительно быст­рых изменений светимости небесных объектов, их стали включать в эволюционные схемы как анома­лии. Это было удобно и просто — объявить их вы­падающими из общего хода космической эволюции. В частности, феномен Новых звезд стали объяснять столкновением двух потухших светил, случайно встретившихся в пространстве. По существу, схема Канта—Лапласа была дополнена идеей, восходя­щей к Бюффону, согласно которой катастрофические процессы могут играть определенную роль в жизни Вселенной (Бюффон, как известно, применил свою идею к объяснению возникновения Солнечной си­стемы).

Со временем, однако, взгляд на нестационар­ные объекты во Вселенной как на досадные исключе­ния из общего правила пришел в разительное проти­воречие с накопленными фактическими данными. Оказалось, что Новые и Сверхновые звезды представ­ляют собой взрывающиеся космические тела. Кроме того, во Вселенной открывали все больше и больше нестационарных объектов, обнаруживая все новые и новые их типы.

Анализ сложившейся ситуации еще в 30-х гг. XX в. привел к выводу, что на самом деле быстро­течные изменения являются закономерными фазами процессов космической эволюции, которые связаны со скачкообразными изменениями состояния и рож­дением новых космических объектов.

Важнейшим этапом в открытии и изучении взрыв­ных явлений во Вселенной стали 40-е и 50-е гг. Этому способствовало появление нового, революционного по своему значению метода изучения космических тел — радиоастрономического метода. Становлению этого метода у нас в стране способствовали такие широко известные исследователи, как В. В. Виткевич, И. С. Шкловский и В. С. Троицкий.

В 1952 г. американскими астрофизиками В. Бааде и Р. Минковским были открыты радиогалактики, т. е., как я уже отмечал, галактики с мощным радио­излучением. Было установлено, что радиогалактики часто содержат пару огромных облаков, состоящих из частиц высоких энергий. Эти облака и являются непосредственными источниками радиоизлучения. Откуда же они взялись?

Широкое распространение получила тогда гипоте­за, согласно которой радиогалактики возникают вследствие столкновений обычных галактик. Иными словами, была предпринята попытка распространить и на радиогалактики действие того же самого меха­низма, который в свое время был предложен Бюффоном. Хотя гипотеза столкновений казалась некоторым астрономам надежно обоснованной, она уже в мо­мент своего появления противоречила известным фактам.

В Бюраканской обсерватории в 1955 г. была вы­двинута концепция, исходящая из прямо противо­положной идеи. Было показано, что радиогалактики представляют собой продукт грандиозных взрывов в ядрах галактик. Иными словами, они являются результатом внутренних процессов, происходящих в этих ядрах. В свою очередь, ядра рассматривались как сверхмассивные и, может быть, даже сверхплот­ные тела — новые космические объекты, природа которых еще подлежит выяснению. Радиогалактики лишь один из результатов проявления активности ядер. Другими формами активности ядер являются выбросы плотных сгущений размером с небольшие галактики, деление ядра на два и более сравнимых по масштабам компонента, выбросы газовых струй и т. д. Активность является собственным (можно сказать, внутренним) свойством таких гигантских тел. Конечными продуктами активности ядер могут быть, с излагаемой точки зрения, все основные ком­поненты структуры галактики, включая звездные группы и скопления. Они возникают путем последова­тельной фрагментации — распада на части того са­мого гипотетического сверхплотного вещества.

Дело в том, что раньше ядра галактик традицион­но рассматривались просто как центральные сгуще­ния, означающие лишь, что пространственное распределение звезд достигает максимума в центре Га­лактики. Существование в ядрах галактик неизвест­ных сверхмассивных тел, проявляющих многообраз­ные формы активности, противоречило прежним представлениям об эволюции галактик. Но дальней­шие исследования полностью подтвердили наши вы­воды об активности ядер.

Здесь в первую очередь следует отметить откры­тие квазаров, сделанное американским астрофизиком М. Шмидтом и его сотрудниками. Квазары — это компактные сверхмассивные объекты, часть которых представляет собой как бы голые галактические ядра чудовищной светимости. Светимость квазаров в оптических лучах превосходит в 100, а иногда и более раз суммарную светимость всех звезд гигант­ской звездной системы, подобной, например, нашей Галактике или галактике в созвездии Андромеды. Первые из открытых квазаров являлись также источ­никами мощного радиоизлучения, но впоследствии оказалось, что во Вселенной имеется много «радио­спокойных» квазаров.

Выяснилось, что светимости некоторых квазаров могут подвергаться сильным и часто весьма быстрым колебаниям. На короткие сроки (порядка месяцев, а иногда — нескольких лет) светимости отдельных квазаров заметно увеличиваются. Происходят как бы вспышки и без того ярких объектов. Уже известны случаи, когда в максимуме такой вспышки квазар достигал светимости, в несколько тысяч раз превы­шающей суммарную светимость нормальной сверх­гигантской галактики. Это еще одна форма активнос­ти ядер галактик, поражающая масштабами энерго­выделения.

Огромный интерес представляют также интенсивно исследуемые за последние годы галактики с из­быточным ультрафиолетовым излучением. По имени астрофизика, открывшего большинство из них и составившего их первые списки (каталоги) по­лучили название галактик Маркаряна. Часть из них обладает мощными ядрами. Обнаружен ряд случаев, когда взрывная активность ядер галактик Маркаря­на проявлялась почти буквально на глазах исследо­вателей.

Сегодня доказано, что активные взрывные про­цессы могут происходить время от времени даже и в ядрах обычных галактик. Особенно интересны дан­ные,свидетельствующие об активности ядра нашей Галактики и выбросах вещества из него, если не в на­стоящую эпоху, то в относительно недавнем прош­лом.

Многочисленные проявления взрывной активности обнаружены на всех структурных уровнях Вселенной. Большой интерес представляют проявле­ния нестационарности на ранних стадиях звездной эволюции, например вспышки, когда за сравнительно короткое время в виде дискретных, прерывистых пор­ций освобождаются большие количества энергии. Установлено, что вспышечная активность является обязательным свойством молодых звезд. Все предло­женные до сих пор теоретические модели не дают оптимального ответа на вопрос, откуда же берется энергия вспышки. Представления, развиваемые в Бюракане, позволили выдвинуть следующую качест­венную схему этого явления.

В недрах молодых звезд остаются отдельные, еще не распавшиеся сгустки сверхплотного протозвездного вещества. Они могут распадаться как во внутрен­них, так и во внешних слоях звезд, освобождая большое количество энергии. При распаде их в атмо­сфере звезды или даже вне звезды мы будем наблю­дать явление оптической вспышки. Следует считать вероятным, что гамма-всплески, наблюдаемые со спутников, будучи явлениями более крупного мас­штаба, должны иметь много общего с оптическими вспышками. Кратковременность гамма-всплесков служит прямым указанием на ядерную природу источников вспышек.

Не могу не отметить, что с точки зрения наших представлений о коренных процессах во Вселенной, несомненный интерес представляют и совершенно неожиданные, поразительные факты взрывных про­цессов в Солнечной системе. Многие из них откры­ты с помощью космических аппаратов, но немалую роль сыграли наблюдения, выполненные наземными средствами. Оказалось, что вулканическая актив­ность является одним из факторов эволюции не толь­ко Земли, но и других планет земной группы — Меркурия, Венеры, Марса. Буквально ошеломляющее впечатление не только на астрономов, но и на самые широкие круги научной общественности произвело недавнее открытие американскими станциями «Вояд­жер» активной вулканической деятельности на Ио — одном из спутников Юпитера. Это открытие явилось для некоторых подлинной научной сенсацией. А меж­ду тем наличие вулканизма у спутников Юпитера бы­ло предсказано еще в 40—50-е гг. советским астрофи­зиком С. К. Всехсвятским. Ему же принадлежит пред­сказание наличия метеоритного кольца вокруг Юпи­тера, что позже нашло блестящее подтверждение.

Таким образом, представления о взрывных про­цессах во Вселенной развертываются все более стремительно и притом возрастающими темпами. Полностью подтвержден вывод о том, что эти про­цессы являются закономерными фазами космической эволюции. Но успехи в их теоретическом толковании, если, конечно, отвлечься от множества умозритель­ных гипотез и моделей, следует признать пока не слишком значительными.

Некоторые теоретики высказывают точку зрения, что активные ядра способны формироваться в галактиках лишь на некоторых этапах жизни галактики из материала, поступающего из ее периферийных частей. Ими разрабатываются разнообразные ва­рианты теоретических схем, которые могли бы объ­яснить механизмы этих процессов. Одна из моделей рассматривает, например, схему аккреции. Но все подобные модели далеко не свободны от серьезных недостатков. Не представляют, на наш взгляд, исклю­чения и модели, согласно которым в ядрах галактик существуют сверхмассивные черные дыры. Существо­вание черных дыр во Вселенной вполне возможно. Оно предсказывается наиболее распространенным вариантом теории тяготения. Но наблюдаемые в ядрах галактик явления активности едва ли могут быть объяснены наличием черной дыры в силу их повторяемости. К сожалению, до сих пор не было и серьезных попыток объяснения явлений периоди­ческой активности ядер галактики, исходя из пред­ставления о черных дырах.

А с другой стороны, наблюдаемые выбросы из ядер говорят о прямо противоположном процессе — об обогащении самой периферии галактик за счет материала ядер, а не наоборот. Это дало основание выдвинуть гипотезу о том, что на самом деле именно ядро создает вокруг себя галактику.

Конечно, окончательным судьей в споре различ­ных концепций космической эволюции могут быть только новые наблюдения. Пока что фактов, позво­ляющих строить надежно обоснованные теории, недостаточно. Но все же представляется, что кон­цепция повсеместно происходящего последователь­ного деления сверхплотной массы и превращения ее в менее плотные объекты получает в свою пользу все новые аргументы.

Эта концепция помимо предсказания активности ядер галактик послужила основой и для других прин­ципиально новых предсказаний. Одно из них — о возможном вращении нашей Вселенной как целого_— было сделано в 1975—1976 гг. советским физи­ком Р. М. Мурадяном. Он исходил из гипотетическо­го понятия о сверхтяжелых элементарных частицах, названных суперадронами. Дело в том, что, согласно представлениям физики элементарных частиц, между массой и вращательным моментом частиц имеется взаимосвязь. Если правы те, кто утверждает, что Вселенная (наша Метагалактика) родилась в резуль­тате распада одной сверхтяжелой элементарной час­тицы, условно названной первичным адроном, то теоретически можно предсказать, что Вселенная должна вращаться, совершая один оборот за тысячу миллиардов лет. Эту идею и сформулировал Мурадян. Его концепция еще раз свидетельствует о не­разрывной связи явлений микромира и мегамира, дает очень интересные результаты в применении к проблеме происхождения вращательного момента галактик: в настоящее время сопоставляется с нали­чием фактов асимметрии в распределении направ­лений поляризации излучения радиогалактик.

Итак, если вкратце суммировать основные теоре­тические положения коллектива Бюраканской об­серватории, их основные взгляды на нынешнюю кар­тину мироздания, то можно сказать следующее. Большое число бесспорных наблюдательных данных, математических расчетов, весьма убедительных концептуальных построений поставили под серьез­ное сомнение многие положения космогонистов да­же сравнительно недавнего прошлого. В первую очередь о стационарности Вселенной и ее объектов, о формировании последних путем постепенной кон­денсации первоначально рассеянных в пространстве газопылевых образований.

Современные исследования выявляют совершенно иную картину, иные процессы. Образование звезд и галактик продолжается и в наше время. Метагалак­тика, в которой Млечный Путь всего лишь песчинка, с громадной скоростью расширяется, причем удво­ение ее объема происходит примерно за каждые 10 млрд. лет. И повсюду — в нашей и дальних галактиках, — наряду с относительно спокойно происходящими изменениями, наблюдаются явления эволюционного порядка, масштабы которых не могут не поражать воображение. Происходят исполинские взрывы, выбрасываются колоссальные массы ве­щества.

За последние 16 лет функционирования нашей об­серватории ее сотрудники открыли 1500 галактик с так называемым избыточным ультрафиолетовым излучением. Центральная часть этих чрезвычайно далеких объектов обладает удивительной актив­ностью, она излучает гигантские потоки энергии определенно незвездного происхождения. Из этих ядер какие-то прототела, по-видимому, дозвездной природы выбрасывают мощнейшие потоки вещества со скоростями в тысячи километров в секунду. Наши исследования неопровержимо свидетельству­ют, что некоторые из непременных структурных компонентов таких галактик, например их спираль­ные рукава, являются прямым продуктом истечения вещества из ядер. Мы приходим к твердому убежде­нию, что и некоторые, так называемые карликовые галактики не что иное, как тоже продукт выброса из центра. Особенно же впечатляют в обосновании наших представлений о суперплотных прототелах квазары. Это как бы своего рода голые галактические ядра очень высокой светимости.

Любопытно, как меняются старые воззрения, на­пример, на природу и физику «энергетической топ­ки» нашего Солнца. Принятое объяснение ее термо­ядерными реакциями сегодня вызывает некоторые сомнения. Исследования академика Андрея Борисо­вича Северного и его коллег из Крымской обсерва­тории привели к открытию пульсаций в поверхностных слоях светила: период таких пульсации никак не связывается с принятыми моделями внутреннего строения нашей звезды, теорией, объясняющей при­роду ее энергии.

Наконец, еще два соображения не в пользу кон­цепции газопылевой «родословной» космических объектов. Астрономам хорошо известна концепция видного русского ученого академика Федора Алек­сандровича Бредихина. Он выдвинул гипотезу о том, что метеоритные потоки образуются в итоге рас­пада периодических комет. Сравнительно недавно к. аналогичному выводу пришел канадский ученый М. Милман.

Многочисленные исследования найденных на зем­ле метеоритов, бесспорно, свидетельствуют, что они образовались действительно в результате взрывов и дроблений более крупных, массивных тел. Да и взять само кольцо астероидов Солнечной системы — разве есть какие-либо наблюдения, расчеты, которые подтверждали бы, что масса этих тел неуклонно кон­центрируется в одно большое образование? Нет, со­всем наоборот. Выполненный не так давно зарубеж­ными исследователями У. Напье и Р. Доддом анализ привел к выводу, что вещество в кольце не только не концентрируется, но рассеивается. Так что время пока работает на бюраканскую концепцию.

Эволюционирующая Вселенная, не только рас­ширяющаяся, но и буквально «взрывающаяся», де­монстрирующая вместо предполагавшихся в про­шлом процессов сжатия бесконечное разнообразие реально происходящих процессов, пожалуй, так же мало похожа на картину статичной Вселенной, ко­торую рисовала астрономия начала XX в., как совре­менные представления о взаимодействии атомов и элементарных частиц не похожи на неделимые атомы классической физики. Обоснование концепции имен­но так эволюционирующей Вселенной с полным правом можно рассматривать как новую революцию в астрономии. Более того, кажется весьма вероятным, что объяснение причин взрывных процессов в актив­ных ядрах галактик и квазарах потребует разработ­ки новых представлений о свойствах вещества. Ины­ми словами, для истолкования этих процессов необ­ходимо будет обобщение и уточнение фундаменталь­ных физических законов. Тем самым астрономия, вплотную подводящая нас к границам применимости квантовой механики, специальной и общей теорий относительности, вновь становится источником но­вых идей, раскрывающих глубочайшие свойства природы. Как знать, не станет ли именно астрономия лидером естествознания XXI в.? Тем более что ее основные интересы и направления все теснее смы­каются не только с физикой, но теперь уже с космо­навтикой, биологией и другими научными дисцип­линами. А прежде всего с теми из них, комплекс которых позволяет нам все глубже и яснее опреде­лить глубинные взаимосвязи в системе «человек — земля — космос.

Человек во Вселенной

Что и как реально во Вселенной влияет на Зем­лю? Наверное, без особого труда каждый из вас на­зовет несколько разных факторов. Конечно, это — Солнце, прежде всего. Многие говорят: мы живем за счет излучения Солнца. Действительно, многие ви­ды энергии, которые мы потребляем, есть не что иное, как накопленная солнечная энергия, а кроме того, Солнце является мощным источником частиц, которые попадают во внешние слои атмосферы и до человека не доходят. Но они обусловливают физиче­ские условия в этих, самых внешних, слоях, воздей­ствуя на свойства так называемой ионосферы — той области земной атмосферы, которая, в частности, как бы регулирует прохождение радиоволн. Только благо­даря ионосфере, которая отражает излучения радио­станций, из-за чего они и не уходят в космическую беспредельность, получается, что мы можем прини­мать сигналы на противоположной полусфере, в дру­гом полушарии Земли.

Нельзя не сказать и о том, что отмечено опреде­ленное влияние активности Солнца на озоносферу, которая, словно щит, предохраняет всю земную жизнь от ультрафиолетового излучения. Давным-давно за­мечено, что на Землю время от времени падают раз­личные космические «пришельцы». Если это ма­ленький метеорит, мы не обращаем на него особого внимания. Но есть совершенно серьезные предполо­жения, что на каких-то этапах жизни на Земле име­ли место падения более крупных метеоритных масс. И некоторые изменения в развитии жизни на Земле, например исчезновение ихтиозавров, бронтозавров, некоторые ученые связывают с такими катастрофи­ческими явлениями.

Сегодня, например, совершенно точно установ­лено, что грандиозные «бомбардировки» прорвав­шимися в давние времена из космоса громадными массами вещества испытали Кольский полуостров и весь Балтийский щит в целом; следы таких катаклиз­мов обнаружены и на других континентах. По-види­мому, если они не повлияли на всю историю разви­тия биосферы в глобальном масштабе, то уж навер­няка сказались в масштабе региональном. И знаме­нитый Тунгусский метеорит в этом отношении от­нюдь не держит пальму первенства, ибо к суперги­гантам, судя по всему, причислить его никак нельзя.

Откуда же берутся эти космические «пришель­цы»? Нам вновь придется вспомнить о строении Сол­нечной системы.

Солнечная система устроена относительно про­сто. Вокруг центрального тела — Солнца, заключающего в себе основную часть массы всей систе­мы, по эллиптическим орбитам обращаются так на­зываемые большие планеты. Эллипсы, по которым они движутся, имеют небольшую вытянутость. Ины­ми словами, их орбиты, в том числе и Земли, близки к круговым. Можно сказать, что планеты движутся по концентрическим кругам, плоскости которых ма­ло наклонены к плоскости земной орбиты. Поэтому можно принять, что система наша является доволь­но плоским образованием. Радиусы орбит больших планет сильно отличаются друг от друга. Поэтому орбиты и не пересекаются друг с другом.

Все планеты представляют собой шарообразные тела, светят они отраженным светом. Атмосферы их существенно отличаются друг от друга по плотности и химическому составу. Газовая оболочка Земли в ос­новном состоит из азота и кислорода, атмосферы Венеры и Марса — из углекислого газа, у Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна — преимущественно из водорода и гелия.

Количество естественных спутников у планет раз­лично. Так, у Земли и Плутона — по одному спут­нику, у Марса и Нептуна — по два, у Юпитера — 16, у Сатурна — 21, у Урана — 5, а вот у Меркурия и Венеры нет ни одного. Размеры спутников также очень различные, от нескольких километров до 5000 километров и более у самых крупных. Кроме то­го, у Юпитера, Сатурна и Урана имеются системы ко­лец, которые состоят из крошечных спутников, раз­мером от небольших частичек до гальки и булыж­ника.

Чрезвычайно интересны и разнообразны по сво­ему составу и строению спутники планет-гигантов. Самые крупные у Юпитера были открыты еще Га­лилеем, и тогда же получили имена героев древней мифологии — Ио, Европа, Ганимед и Каллисто. Са­мый близкий к планете спутник Амальтея был открыт менее 100 лет назад. Амальтея, поперечник ко­торой составляет около 200 км, сравнительно неболь­шой плотный каменистый объект. Ио и Европа по плотности вещества напоминают внутренние плане­ты Землю и Марс. Ганимед и Каллисто, наоборот, по плотности близки к внешним планетам, они за­ключают в себе большие массы льда. На каждом из них по-своему сказывается притяжение гигантской массы Юпитера. Система Юпитера, по сути, являет­ся как бы миниатюрной копией Солнечной системы, ее дальнейшее изучение сулит немало интересней­ших открытий.

Из спутников Сатурна, имеющих очень низкие плотности, наибольшее внимание исследователей при­влекает Титан. Он самый крупный: по размерам превосходит Меркурий, но уступает Ганимеду. Ин­терес ученых к этому спутнику вызван наличием вокруг него атмосферы, содержащей, в частности, ацетилен, этилен. Первоначальные наблюдения и рас­четы на их основе привели к выводу, что темпера­тура на поверхности Титана —180°, верхней атмо­сферы —100°, иными словами, на поверхности хо­лоднее, чем в атмосфере. Приборы на космических аппаратах показали, что атмосфера спутника на 95% состоит из азота, давление ее на поверхности в 1,6 раза больше, чем на Земле. Температура, как и предсказывали расчеты, составила у поверхности —180°. Очень заманчиво подробнее изучить мир это­го ледяного безмолвия. Впрочем, может случиться, что дальнейшее изучение обнаружит в этом «без­молвии» множество интересных новых явлений.

Между орбитами Марса и Юпитера имеется очень большой промежуток (кольцо между двумя орбита­ми), где обращаются вокруг Солнца тысячи малых планет. Дело происходит так, как если бы раньше там была одна планета, которая раскололась затем на тысячи малых тел.

Некоторые астероиды имеют вытянутые орбиты, подходящие сравнительно близко к Солнцу и Земле. Так, например, астероид Икар в 1968 г. был от Зем­ли на расстоянии 6,36 млн. км. Ближе всех к Земле подходит астероид Гермес (до 1 млн. км). Нельзя исключить возможность и такого явления, как вхож­дение небольшого астероида в атмосферу Земли.

Солнечная система содержит также огромное количество и других тел относительно малой массы. Это кометы, которые движутся вокруг Солнца по более вытянутым эллиптическим орбитам, иногда крайне вытянутым. Большую часть своего времени они проводят вдалеке от Солнца, но, в соответствии с законами эллиптических движений, периодически приближаются к нему. Примером может служить знаменитая комета Галлея. Период ее движения со­ставляет около 76 лет. В предыдущий раз она про­шла около Солнца в 1910 г., а в 1986 г. мы снова были свидетелями ее появления.

По массе кометы можно сравнить с наиболее мелкими малыми планетами (но иногда их массы измеряются сотнями миллионов тонн).

Находясь вдали от Солнца, каждая комета выгля­дит относительно компактным телом, но по мере при­ближения к Солнцу начинается выделение из ее центральной части (твердого, по-видимому, пористо­го ядра) больших количеств газа и твердых частиц. Они удаляются от ядра, образуя вокруг нее «голову» и «хвост» (длина «хвоста» может достигать десят­ков миллионов километров). Выброшенное таким об­разом вещество удаляется в окружающее простран­ство, никогда не возвращаясь обратно. При каж­дом возвращении к Солнцу происходит значительная потеря массы комет, которая с течением тысяче­летий убывает.

В прошлом столетии астрономы явились свиде­телями разделения одной из комет (кометы Биелы) на несколько частей. А в настоящее время имеется много данных, говорящих о том, что наблюдаемые в Солнечной системе метеоритные потоки являют­ся результатом полного распада отдельных комет. Как и из чего возникают кометы? Этого мы точно пока не знаем. Может быть, они образуются в резуль­тате распада каких-то еще более массивных тел. Не­сомненно одно: все кометы, которые мы наблюдаем, в современную эпоху жизни Солнечной системы яв­ляются телами, находящимися в процессе распада.

Как известно, некоторые большие планеты Солнеч­ной системы окружены кольцами. Кольца Сатурна открыл в начале XVII в. Г. Галилей. Существование их вокруг Юпитера и Урана было предсказано со­ветским астрономом С. К. Всехсвятским в середине текущего столетия. И только дальнейшие наблюде­ния, проведенные с помощью космических аппара­тов, прямо подтвердили эти предсказания. И если когда-то после появления гипотезы Лапласа дела­лись наивные предположения о том, что кольца Са­турна являются образованиями, из которых могут возникнуть спутники этой планеты, то теперь, когда природу этих колец выяснили (они состоят из мил­лиардов твердых тел размером от песчинки до 1 км и более), стало очевидно, что каждое из колец возник­ло либо из какого-нибудь крупного тела, например спутника планеты, или образовалось в результате выбросов из крупного тела.

Наконец, мы имеем прямые доказательства вул­канической деятельности на спутниках больших пла­нет. На спутнике Юпитера Ио мы наблюдаем дей­ствующие вулканы и систематический выброс веще­ства из них в межпланетное пространство. На сосед­ней с нами Венере мы также сталкиваемся со следа­ми мощной вулканической деятельности.

Поэтому, если поставить вопрос, в каком направ­лении идут эволюционные процессы в нашей Солнечной системе, ответ будет однозначным: эти про­цессы идут в направлении разрушения и распада более массивных тел на более мелкие.

Рассмотрение противоположных процессов, кото­рые все же существуют (например, падение метеори­тов на планеты), показывает, что на нынешнем этапе развития Солнечной системы они не имеют серь­езного космогонического значения, не связаны с воз-никновением новых небесных тел. Никто не может себе представить, что из межпланетного газа или метеоритов может сформироваться новая комета или же что из метеоритного кольца, подобного коль­цу Юпитера, может сформироваться новый спутник Юпитера.

Тем не менее в литературе мы часто встречаем утверждение о том, что планеты сформировались из метеоритного материала. Иными словами, выска­зывается мнение, что направление процессов эволю­ции является противоположным тому, что ежегод­но и даже ежедневно видят астрономы-наблюдатели.

Конечно, можно предположить, что существуют какие-то очень медленные процессы конденсации и уплотнения, которые мы не можем прямо наблю­дать и в пользу которых приводятся косвенные ар­гументы, иногда остроумные, но не всегда убедитель­ные. Но можно утверждать, что прямых процессов конденсации мы фактически не наблюдаем.

Если мы принимаем, что процессы распада явля­ются основными, то все же возникает следующий воп­рос: откуда же берутся распадающиеся тела, име­ющие большую массу? Откуда берутся кометы? Сле­дует признать, что гипотеза о распаде пока не дает ответа на эти вопросы. Несомненно, что в дальней­шем развитие науки приведет к их разрешению. Но и сейчас нельзя отрицать выводов из огромного чис­ла наблюдаемых фактов.

Эксперименты, проведенные с помощью искусственных спутников Земли, Луны, Марса, Венеры, продвинули вперед наши знания и представления о физических свойствах околопланетных пространств, о самих планетах, об устройстве и про­исхождении Солнечной системы. Огромными оказались перспективы взаимодействия астрономии и астронавтики — научно-технической дисциплины, ведающей космическими полетами. Академик Мсти­слав Всеволодович Келдыш предвидел эти перспек­тивы и в значительной мере на них нацеливал реше­ния научных и практических вопросов космонавти­ки. В своей работе «Космические исследования» М. В. Келдыш и профессор М. Я. Маров так опреде­лили основные причины наступления космической эры человечества: «Освоение космоса явилось законо­мерным, исторически предопределенным этапом не­уклонного развития производительных сил челове­чества. Оно призвано помочь в решении острых эко­номических и социальных проблем, связанных с уст­ранением противоречий между растущими потребно­стями увеличивающегося народонаселения Земли и ограниченными земными источниками их удовлет­ворения». Первопричиной освоения человеком космо­са является именно потребность в развитии произ­водства, уже не получающего в условиях Земли до­статочного качественного совершенствования и коли­чественного роста. А без этого немыслимы повыше­ние благосостояния людей, дальнейший расцвет нау­ки и культуры.

Известно, какими темпами возрастает сегодня потребность в передаче самой обширной информации, без которой трудно, а то и невозможно оперативно и эффективно управлять той или иной отраслью на­роднохозяйственного комплекса. На повестке дня — сложнейшие проблемы совершенствования межгосу­дарственной интеграции внутри стран социалистиче­ского содружества, усиления связи между различны­ми континентами нашей планеты. Их никак не ре­шить без увеличения информационных потоков. И тут наряду с другими достижениями научно-техниче­ской революции все большую роль призваны играть искусственные спутники Земли (ИСЗ).

Как вы знаете, первый в мире ИСЗ был запущен Советским Союзом 4 октября 1957 г. А 23 апреля 1965 г. у нас был запущен первый ИСЗ связи — «Молния-1». Со времени запуска его только в СССР были выведены на орбиту более 100 спутников свя­зи и телевизионного вещания, из них несколько де­сятков на высокоэллиптические орбиты.

Применение их позволило создать в Советском Союзе эксплуатационные спутниковые системы телефонно-телеграфной связи, передачи телевизионных программ, радиовещательных программ и матриц центральных газет, организовать связь и обмен те­левизионными программами между странами — уча­стницами международной организации «Интерспут­ник».

Спутники связи, входящие в состав соответству­ющих систем спутниковой связи (ССС), обеспечи­вают передачу как непрерывной (аналоговой), так и дискретной информации. Радиолинии ССС, как пра­вило, являются многоканальными. Сегодня в мире действуют десятки государственных, региональных и глобальных систем спутниковой связи.

Разумеется, ИСЗ сразу же вызвали повышенный интерес у специалистов по метеорологии: стало ясно, какие новые перспективы открывают они для совер­шенствования прогноза погоды и получения ин­формации о состоянии природной среды.

Развитие народного хозяйства страны постоян­но предъявляет новые требования к этой службе. А с созданием регулярных авиалиний в отдален­ные пункты нашей страны, организацией межкон­тинентальных перелетов, развитием морского транс­порта усиливается необходимость в информации о гидрометеорологической обстановке в масштабе всей Земли.

Поворотным в развитии метеослужбы явилось создание метеорологических спутников «Космос-122» (1966), «Космос-144» (1967) и «Космос-156» (1967), образование на их базе экспериментальной косми­ческой системы «Метеор».

С марта 1969 г. ИСЗ метеорологического направ­ления получили наименование «Метеоры». Первые девять спутников этой серии (за исключением «Ме-теора-5») были выведены на орбиту со средней высо­той около 630 км, а последующие — на орбиту со средней высотой около 900 км. Каждый спутник этой системы за один оборот вокруг Земли осматривает около пятой части поверхности планеты.

Система позволяет 2 раза в сутки производить сбор метеорологической информации с поверх­ности земного шара. При этом каждый из районов планеты наблюдается с интервалом примерно в 6 ч.

Информацию со спутников принимают около 50 пунктов, расположенных на территории Совет­ского Союза, на всех научно-исследовательских су­дах гидрометеослужбы.

По оценкам советских экономистов, использова­ние спутниковой метеорологической информации для прогноза погоды позволяет ежегодно сберечь в на­родном хозяйстве материальных ценностей пример­но на сумму 500—700 млн. рублей.

Не представляются сегодня фантастическими и всевозможные проекты заводов или электростанций на околоземных орбитах. Практически технологи­ческие эксперименты в космосе идут полным ходом. В США, например, на подобные эксперименты с ис­пользованием ИСЗ ежегодно расходуется много мил­лионов долларов. Уже сейчас разрабатываются про­екты производственных комплексов, на борту кото­рых одновременно будут находиться 50—100 чело­век обслуживающего персонала.

Но, конечно, не всякое производство получит пра­во на «космическую прописку». Скорее всего, в ближайший период приоритет получат процессы полу­чения материалов сверхвысокой чистоты и однород­ности, нужда в которых все острее ощущается и в научных исследованиях, и в практическом произ­водстве. Ведь изделия современной индустрии и при­боростроения требуют применения различных мате­риалов повышенной чистоты, позволяющих резко увеличить чувствительность, ресурсы и надежность аппаратуры. Так, например, свойства германиевого полупроводника заметно меняются, если имеется несколько атомов примесей на миллиард атомов германия. Необходимы очень чистые материалы (уран, торий, бериллий, графит) и для нужд атомной энергетики. Следует отметить также, что некоторые достаточно чистые металлы, как правило, не корро­зируют, обладают холодостойкостью и пластично­стью.

Невесомость, космический вакуум и идеальная стерильность среды предоставят возможность для изготовления высококачественных вакцин и других микробиологических, химических и лекарственных препаратов высокой чистоты.

Показательно: прокатка металла в атмосфере высокочистого инертного газа на подземных заводах уменьшает содержание примесей в 20 тыс. раз по сравнению с прокаткой в воздушной среде. Прокат­ка же в вакууме при давлении меньше одной мил­лиардной атмосферы дает уменьшение примесей поч­ти в миллиард раз. В лабораторных установках уда­ется получать особо чистый металл в образцах мас­сой всего лишь в десятки граммов, «подвешивая» его в сильном электромагнитном поле. А в условиях невесомости плавание тел является естественным со­стоянием, в том числе, конечно, и для крупных заго­товок, с которыми можно работать на производстве в космосе.

Особенно перспективной продукцией «эфирной» индустрии станут монокристаллы для лазерной и полупроводниковой техники (как это показали экс­перименты на орбитальном комплексе «Салют» — «Союз» и станции «Скайлаб»). Монокристаллы вне­земного производства будут отличаться высокой од­нородностью и большими размерами, превышающи­ми по величине в десятки раз те, которые удается получать в наземных условиях.

Итак, выход человека в космос закономерен и не­обходим.

Но это не тема нашего с вами разговора. Конеч­но, в дискуссиях по поводу истощения важней­ших земных ресурсов, возрастающего роста насе­ления, возможного перенаселения нашей, не такой уж большой планеты много спорного, а много и про­сто спекулятивного, ибо порой буржуазные ученые вполне сознательно стремятся отвлечь внимание от хищнического, грабительского характера природо­пользования при капитализме. Но бесспорно другое: Земля наша имеет конечные объемы, конечные раз­меры, многие необходимые нам ресурсы невоспол­нимы.

А скажем, масса тел Солнечной системы в сот­ни тысяч раз превосходит массу Земли... Многие уче­ные приходят сегодня к мысли, что в самой Вселен­ной действуют определенные закономерности, кото­рыми обусловлены необходимость и неизбежность выхода человека в космос, а затем и расселения лю­дей по внеземному пространству.

Земля — колыбель человечества. И мы, земляне, должны всем миром сделать все возможное, чтобы наша небольшая планета долгие и долгие тысячеле­тия оставалась колыбелью для тех, кто будет жить и творить на ней, кто будет прокладывать космиче­ские трассы в неизведанные глубины космоса, не за­бывая о том, что наша планета уникальна.

А для этого уже сегодня мы должны сделать все возможное, чтобы мирный космос не стал ареной меж­звездных войн.

Космические полеты, вывод кораблей и спутни­ков в околоземное пространство и в просторы Солнеч­ной системы произвели своею рода революцию и в астрономических исследованиях Галактики и Мета­галактики. Телескопы различного класса и назначе­ния дали возможность непрерывного слежения (не­зависимо от погоды) за изучаемыми объектами. А те из них, что работают в рентгеновском диапазоне, вообще могут продуктивно действовать только за пределами земной атмосферы — она, как вы знаете, не пропускает к поверхности рентгеновские лучи. С выходом в космос масса связанных с ним зага­док тем не менее не только не убавилась, а, пожа­луй, даже возросла — такова диалектика научного поиска.

Среди этих загадок одна из наиболее волную­щих — возможность существования внеземной ци­вилизации, наших братьев по разуму. И сегодня еще ученые делятся на две полярные группы: одни безо­говорочно утверждают, другие столь же категорично отрицают вероятность внеземной жизни. И каждая из сторон приводит в пользу своей позиции очень вес­кие аргументы.

Естественно, что в Бюракане мы также не избежа­ли общей участи, так или иначе высказывая свои аргументы. Больше того, в 1971 г. в нашей обсерва­тории состоялась первая советско-американская кон­ференция по проблемам связи с внеземными циви­лизациями.

Необычность, неординарность самой проблемы во многом предопределила «эскизный», прогнозно-оценочный характер работы конференции. Ведь ни одного сигнала внеземных цивилизаций пока еще не обнаружено, и на сам вопрос, а будем ли мы их вооб­ще когда-либо получать, из-за массы самых очевидных трудностей технического, а главное, пожалуй, методологического плана однозначного ответа пока нет. По существу, к их поискам даже еще в должном, планомерном порядке не приступили.

Наконец, каждому ясно, что установление такой связи между цивилизациями, разобщенными в про­странстве и времени, не имеющими ровным счетом никакого конкретного понятия друг о друге — зада­ча архисложная, затрагивает едва ли не все обла­сти человеческих знаний и требует непременного сотрудничества специалистов всех областей. Потому я и говорил о прогнозно-оценочном характере этой встречи.

Перед ее участниками был поставлен, если го­ворить обобщенно, один вопрос: а что конкретно может подсказать та или иная наука для решения проблемы в целом либо для освещения таких ее ас­пектов, как происхождение планет, зарождение на них жизни и ее эволюция до появления разума; как возникновение и развитие цивилизации, да и для прояснение самого этого возникновения — что такое цивилизации, с которыми, возможно, доведется че­ловечеству вступить в контакт.

Любой из аспектов затронутой проблемы требует широких исследований, а все они крайне тесно пере­плетаются между собой Скажем, какая связь между процессами планетообразования и зарождения жиз­ни?

Участники дискуссии убедительно показали: са­мая непосредственная, глубинная. Прозвучала даже мысль: может быть, для развития каких-то форм жизни имеются определенные условия не только на планетах, но и на других космических телах. Однако вся сумма известных нам сегодня знаний приводит к выводу: именно на планетах, причем на тех из них, где температурные, энергетические условия схожи с земными, предпосылки для зарождения жизни более предпочтительны и благоприятны. Почему? Да пото­му, что данные современных дисциплин, таких, как биология, физика, химия, свидетельствуют: сложные химические процессы, лежащие у истоков самообра­зования первейших, исходных органических моле­кул, требуют вполне ограниченного интервала тем­ператур и такого потока внешней энергии, которыми сопровождалась эволюция Земли. Например, ско­рость химических реакций при крайне низких темпе­ратурах такова, что при них на образование сложных химических соединений потребовалось бы времени во много раз больше, чем существует сама наша пла­нета. Или если энергия приходящих извне (допустим, от нашего Солнца на Землю) излучений превышает некий достаточно строгий порог, то это неизбежно будет приводить к разрушению, распаду зарождаю­щихся биологических систем.

Новейшие палеонтологические данные свидетель­ствуют о том, что на планете нашей все условия для самозарождения и саморазвития живого были весьма и весьма благоприятны. Ископаемые микроорганиз­мы — морские синезеленые водоросли и бактерии — появились еще 3,2—3,7 млрд. лет назад. Но это уже достаточно сложные организмы, и мы вправе пред­положить, что им предшествовали более простые структуры. Вывод же из этого очевиден: между об­разованием Земли и зарождением первых на ней орга­низмов прошел не очень большой — по астрономи­ческим меркам — срок — какие-то несколько сот миллионов лет (напомню, что возраст Галактики — около 20 млрд. лет).

Но ведь условия на первичной Земле не обяза­тельно должны быть уникальны — наоборот, совре­менные воззрения таковы, что эволюция ее может быть типичной для миллионов планет в других звезд­ных системах. И если это так, то хотя бы на некоторых из них жизнь вполне вероятна. Но вот какого уровня она достигла? Ведь звезды, у которых могут быть планеты, имеют самый разный возраст! Стало быть, очень велика вероятность «молодых» и «старых» цивилизаций. Иными словами, даже в чисто «воз­растном» диапазоне возникает отнюдь не абстракт­ный, а вполне практический вопрос: смогут ли циви­лизации, находящиеся, допустим, на уровне земной, найти «общий язык» с цивилизациями, находящими­ся как намного ниже, так и намного выше этого уров­ня?

Каким может быть этот язык? Какими техниче­скими средствами, с использованием какого вида энергии это может осуществляться? Более того, к проблеме можно подойти и с совершенно другой сто­роны. Существуют ли некие «усредненные» сроки существования высокоразвитых цивилизаций — сро­ки, обусловленные, вполне возможно, какими-то об­щими для Вселенной закономерностями? Если да, то достаточен ли этот срок для того, чтобы цивилизации успели вступить в полезный друг для друга контакт? Не получится ли так, что для одной из этих сторон контакт окажется с уже мертвой цивилизацией — доходит же до Земли свет звезд, которые уже «умер­ли»? Есть ли реальный смысл, польза тратить наше время и энергию на такую связь с «братьями по ра­зуму»?

Мнения участников конференции по обсуждаемой проблематике своеобразно суммировала распростра­ненная среди них анкета. Не вдаваясь в методологи­ческие и математические детали проведения опроса, имеет смысл отметить, что, по «среднему мнению», в Галактике имеется по крайней мере с десяток высо­коразвитых цивилизаций, сигналы которых вполне могут быть приняты. Многие считали вполне разум­ным тратить на исследования по проблеме CETI не­сколько процентов от всех расходов на астрономию и что последствия контакта, даже одностороннего — обнаружения сигналов внеземных цивилизаций — будут «положительными» для землян, хотя к особым изменениям или переменам в жизни планеты и не приведут.

Таковы были итоги нашей дискуссии.

Что можно сказать по вопросу о внеземной жиз­ни?

Говоря сугубо отвлеченно, укажу, что у очень многих звезд могут существовать планетные системы. А в некоторых случаях, по-видимому, в условиях, очень близких к тем, которые мы имеем на Земле, возможно возникновение и существование органиче­ской жизни. Но наряду с этим я допускаю — хотя, признаться, и не очень верю в это, — что органическая жизнь могла переноситься с одной области космоса в другую, т. е. в одном случае органическая жизнь могла самостоятельно возникнуть и здесь, на Земле, а в другом — какие-то элементарные, малые, про­стейшие клеточки, организмы (бактерии) могли пере­носиться сюда. Во всяком случае, условия для этого есть.

Одно из них связано с научным открытием совсем недавнего времени. Оказалось, что среди молекул, ко­торые удалось обнаружить в межзвездных простран­ствах, большинство — органические. Причем подав­ляющее большинство (из известных ныне). А это уже заставляет во многом по-новому посмотреть на тео­рии происхождения живой материи. Так почему бы не быть и внеземной цивилизации? Человечество про­шло всего лишь за последние 200 лет огромный путь технического развития; по существу заново создана современная техническая цивилизация. Что же будет в последующие 200 лет? Но пессимисты говорят: то обстоятельство, что нас не посещают, или нас не обна­руживают, или с нами не связываются цивилизации, которые, по утверждению сторонников их существо­вания, значительно могут превышать нас по уровню развития, свидетельствует, что их просто нет.

Мне лично думается, что этот аргумент не выдер­живает серьезной критики. Корень и сложность во­проса в том, что мы не можем знать ни уровня гипо­тетической цивилизации, ни способов и форм жизне­деятельности создавшего ее разума, ни инструмен­тария и методики установления связи с ней. Мне нра­вится пример, который как-то на страницах «Извес­тий» привел руководитель комплексной экспедиции Томского государственного университета по изучению Тунгусского метеорита академик АМН СССР Н. Ва­сильев. Представьте, говорит он, что 200 лет назад наши предшественники стали непосредственными наблюдателями взрыва атомной бомбы. Смогли бы они тогда правильно понять и объяснить такое явле­ние? Но почему не может быть, что и мы тоже пока не можем правильно принять, расшифровать, понять сигналы другой цивилизации, если они даже и дохо­дят до Земли? Я думаю, что опасно ограничивать се­бя в фантазии. Впрочем, точно так же опасно и выда­вать за установленное, доказанное то, что мы только можем вообразить.

И все-таки насчет отсутствия жизни на других планетах не стоит зарекаться, потому что природа неизмеримо богаче по своим возможностям, чем на­ше воображение может себе представить. Наука всегда ищет, казалось бы, неосуществимые возможно­сти — это одна из ее целей, одна из ее коренных внутренних особенностей. Развитие космической тех­ники становится главной перспективой, научно-тех­нической задачей человечества. Я думаю, что путе­шествие на космических кораблях станет по про­шествии лет обычным делом, хотя главное направле­ние развития космической техники сегодня — полу­чение научных данных. Во всяком случае, так долж­но быть по естественному ходу событий, но, к вели­чайшему сожалению, на капиталистическом Западе нашлись крайне реакционные, патологически одер­жимые ненавистью к социализму, к социальному прогрессу, силы, которые в ослеплении безумия пы­таются превратить околоземное пространство в аре­ну космических битв, сделать космос источником злейшей опасности для самой жизни на Земле. Мы, астрономы, особенно остро осознаем дикость, преступ­ность по отношению к земному разуму самой этой затеи, ее мотивов, приемов и методов ее исполнения. Предотвратить самоубийственное безумие, исключить саму возможность атомных войн, остановить сума­сшедшую гонку вооружений — нет сегодня актуаль­ней и благородней задачи для всех честных людей планеты.

Я бы хотел особо остановиться еще на таком мо­менте взаимодействия в цепочке «человек — Земля — космос». Дело в том, что в процессе этого взаимодей­ствия человек развил на основе познания небесных тел и их свойств научное мировоззрение. Ведь науч­ное мировоззрение не просто само по себе возникло, оно явилось результатом познания материального мира.

И в той борьбе, которая возникла с течением времени между материализмом и идеализмом, астро­номия сыграла огромную роль. Впрочем, почему толь­ко сыграла — она играет и сегодня большую роль в борьбе с идеализмом. Сам по себе факт, что с огром­ной точностью можно предсказывать астрономиче­ские явления, показывает: Вселенная — познаваема. Настолько, что мы не только понимаем ее устройст­во — конечно, пока не полностью, еще не все, но многое, — и на основании этого делаем предсказа­ния, которыми полны астрономические ежегодники. Мы знаем, что будет на небе, скажем, через два, три года. Мы могли бы подготовить астрономический ежегодник на 10 тыс. лет вперед, будь в том такая надобность. Таким образом, сама Вселенная поддерживает, вызывает развитие человеческого разума, науки, выступает важнейшим фактором познания, служит мощным фундаментом материалистического понимания мироздания.

Космос открыт для всех

На вопрос о том, доволен ли я своей профессией, я всегда отвечаю: дело всей своей жизни я выбрал еще школьником, готовился к нему все годы учебы и теперь отдаю ему почти все свое время. И не было с тех пор момента, когда бы я пожалел о своем вы­боре.

В самом деле, если отвлечься от повседневности, заполненной то наблюдениями и съемками, а то их анализом или описанием, чем занимаются астроно­мы?

Да поиском ответов на те извечные вопросы, над которыми ломали головы многие поколения уче­ных. Какова природа планет? Как устроены звезды? Каковы источники той колоссальной энергии, кото­рую они испускают? Как устроена звездная система, Галактика? Как устроена система галактик? Беско­нечна ли Вселенная? Каковы различия в устройстве звезд гигантов и карликов? Как распределена меж­звездная диффузная материя? Какой характер носит обмен веществом между звездами и межзвездной средой?..

И все эти и другие вопросы решаются путем изуче­ния конкретных объектов.

Каких качеств требует от человека специфика на­шей профессии? Что нужно для того, чтобы молодой человек нашел себя в занятиях астрономией? Преж­де всего, как всякая творческая профессия, она тре­бует способностей. Астрономия — наука точная, ме­тоды доказательства и рассуждений в ней всегда связаны с математическими выводами. В настоящее время мы пользуемся мощными электронными вы­числительными машинами. Значит, прежде всего не­обходимы знания математики, особо тех ее разделов, которые связаны с вычислениями. Дальше. В приро­де действуют физические законы. Значит, необхо­димы навыки для изучения физических процессов. Ведь очень часто, сталкиваясь с каким-либо явлени­ем, мы не знаем, что же происходит на самом деле, и вот тогда методом повторных наблюдений за анало­гичными явлениями, комбинируя методы сравнения и методы расчета, наконец, устанавливаем истину. Так, хотя мы знаем, что при вспышке новой звезды выбрасывается какое-то количество массы, кото­рая распространяется вокруг нее, увеличивая яркость звезды, мы тем не менее не знаем механизма этого явления (т. е. причины выброса). Ясно, что здесь действуют какие-то внутренние силы. Но какие? Вот тут и возникают концепции, опирающиеся на математический аппарат, на логические построения, на аналогичные явления.

Наконец, нужны прямо-таки огромные познания того, что происходит в самой современной нашей науке. Это, конечно, сложно, но между тем астроно­мия необыкновенно привлекательна как раз величием своих задач и тайн, разгадками которых она и зани­мается. Я знаю очень много астрономов, которые увлечены как раз красотой задач, заключенных в на­шей науке. Я знал и знаю очень много людей, кото­рые увлекались астрономией. Но оказывается, что заинтересоваться и полюбить — этого еще мало. Нужно пройти «сухую» науку, т. е. овладеть ее аппа­ратом, принципами, методами, повседневными ис­следовательскими поисками. Появляются иногда у нас в университетах студенты, которые, ска­жем, влюблены в астрономию, полны энтузиазма. Однако нет у них терпения и способностей к овладению теми методами, с помощью которых работают мои коллеги; знаний математики, физики не хвата­ет. И они уходят с нашего факультета.

Мое увлечение астрономией было связано с тем, что мне нравилось, что нужно было применять слож­ные математические познания. Я больше любил мате­матику, чем физику. Это до сих пор сказывается: мне кажется, что в моих исследованиях физическая сторона всегда несколько отставала по сравнению с математическим аппаратом. Кроме того, нужно огромное трудолюбие, ненасытность в работе — это непременная черта для любого в нашей науке. Астро­номы должны наблюдать данное явление все время, пока оно есть, пока оно наблюдается. В лаборатории физика можно поставить эксперимент, можно его прекратить и вновь поставить, а в астрофизике сро­ки наблюдений определяются не столько исследова­телем, сколько самими космическими процессами и условиями работы.

Как ни странно, сейчас нам стало работать труд­нее, потому что появились в течение века и фото­электроника, и автоматическая система регистрации, исследователь все время должен думать о технике эксперимента и владеть современной электронной аппаратурой. Зато как же приятно, когда ты нахо­дишь искомый ответ, откроешь вдруг истину, да еще совершенно не такую, какую мог предположить. Вот у физиков по-иному: ставя эксперимент, они часто ждут лишь один из вариантов ответа — да, нет. Астроном же, ведя свои наблюдения, может совер­шенно неожиданно обнаружить вещи, которые он вовсе не ожидал. Это отличительная черта нашей профессии.

Наконец, кроме «сухой» науки нам непременно нужна еще и творческая фантазия. Нужны плодо­творные гипотезы, используемые в области смежных наук, между известным и неизвестным, точным и неточным. Тем астрономия и интересна, что в ней могут найти себя разные таланты.

Должен сказать, что талант в области такой точ­ной науки, строгой, требующей убедительной логики, знания математики, очень быстро проверяется в рабо­те. К сожалению, часто бывает, что человек, внося­щий новые идеи, вызывает раздражение, какое-то неудовольствие других, даже подчас тогда, когда его гипотезы оправдываются.

Вспомним писателей-фантастов: как много из их предположений уже оправдалось! Скажем, многие и много говорили о внеземных полетах — сейчас они осуществлены. Были случаи очень точных предполо­жений. Дж. Свифт в своей книге «Путешествие Гул­ливера в страну лилипутов» предсказал устами лапутских астрономов, что вокруг Марса обращаются два спутника. Это поразительно: Свифт заметил, что существование спутников у планет закономерно. И раз у Земли — 1, а у Юпитера — 4 (столько их бы­ло тогда известно), то, значит, и у Марса могут быть свои спутники. Писатель не ошибся даже в их числе. А что еще более поразительно — для обоих предска­зал также приблизительные периоды их обращения вокруг Марса. Боюсь, однако, рассказывая об этом с увлечением, перестал быть сухим астрономом, ка­ким я себя всегда считаю.

Из века в век особняком среди других стоит во­прос об отношениях человека с природой. В частности, о его роли и месте в такой гигантской Вселенной, по сравнению с которой Земля — это пылинка.

Астрономия является наукой, перед которой от­крываются совершенно безбрежные перспективы — познавать Вселенную, осваивать космос. Задачи, стоя­щие в этой области, бесконечно велики — и по своему значению, и по влиянию на человеческое сознание, на материальный уровень жизни, на культуру. Астро­номию нельзя рассматривать только как абстрактную науку; ее следует рассматривать как науку, занимаю­щуюся изучением совершенно конкретных объек­тов, при всей кажущейся ее оторванности от наших земных дел.

...Многие вопросы познания Вселенной ждут сего­дня своего разрешения. Вот некоторые из них. Ко­нечна или бесконечна Вселенная? Какова структу­ра пространства — времени? Есть ли внутренняя связь между глубинными свойствами Вселенной и самим фактом существования жизни на Земле?

Как возникают туманности? Каковы пути и средства более эффективного и широкого использования энергии сол­нечного излучения? Возможно, у вас есть варианты ответа? В таком случае предлагайте их, кос­мос ждет. Он открыт для всех.

Рейтинг публикации:

10

Комментарии (2) | Распечатать

Добавить новость в: