Среди профессиональных астрономов много бывших юных любителей, получивших высшее образование. Обратное утверждение было бы неверным, но трагедии в этом нет: все равно профессия астронома в наше время и в нашей стране не обеспечивает материальную сторону жизни, поэтому все мы сейчас в какой-то степени — любители.
В России астрономов готовят на физических или механико-математических факультетах Московского, Санкт-Петербургского, Казанского, Уральского и некоторых других университетов. Ежегодно подготавливают около 100 специалистов, которые затем работают в обсерваториях и академических институтах, в университетах и других организациях, занятых изучением или использованием космического пространства, а также подготовкой учителей. Всего в России сейчас работает около 1200 астрономов. Их главные "места обитания" — это Государственный астрономический институт им. П. К. Штернберга (МГУ), Институт космических исследований, Институт астрономии и Физический институт АН России, Главная астрономическая обсерватория (Пулковская) и Специальная астрофизическая обсерватория (на Северном Кавказе) АН России.
Во всем мире насчитывается приблизительно 10-15 тысяч профессиональных астрономов. Поскольку многие из них изучают одни и те же объекты (например, Солнце, планеты, вспышки новых и сверхновых звезд), им необходима связь для координации совместных работ. Ее осуществляет Международный астрономический союз, а также астрономические общества и ассоциации разных стран: Американское астрономическое общество, Королевское астрономическое общество Великобритании, Европейское астрономическое общество и др. В их числе и наше Астрономическое общество, объединяющее профессиональных ученых, в основном, на территории бывшего СССР.
Научные работы по астрономии публикуются в специальных журналах и сборниках. В России это "Астрономический журнал", "Письма в Астрономический журнал", "Астрономический вестник", параллельно выходящие на русском и английском языках, а также "Astronomical and Astrophysical Transactions" на английском. Некоторые обсерватории и университеты публикуют свои "Труды", "Вестники" и сборники работ. Для любителей астрономии выходят специальные журналы "Звездочет" и "Земля и Вселенная". Много интересного для себя найдут любители в журналах "Природа" и "Квант", в еженедельнике "Физика" (приложение к газете "Первое сентября")
Чем занимаются астрономы?
Молодежь, увлеченная астрономией, не всегда четко понимает круг уже решенных наукой задач и проблем, над которыми работают ученые. Хотя коротко об этом рассказать нелегко, все же укажем основные достижения астрономии (обозначим их значком "!") и ее проблемы ("?").
В планетной астрономии:
- ! Построена релятивистская теория движения планет, позволяющая предвычислять их положение в пространстве на многие тысячелетия вперед и назад во времени.
- ! В общих чертах исследована природа всех планет, а Луна Венера, Марс и Юпитер подвергнуты прямому изучению.
- ! Перестали быть таинственными астероиды и ядра комет; начинается их прямое зондирование.
- ? До сих пор нет точного решения многих частных проблем космогонии: как сформировалась Луна, как образовались кольца вокруг планет-гигантов, почему Венера вращается очень медленно и в обратном по отношению к другим планетам направлении и др.
- ? Нет общепринятого решения главной проблемы: как возникла Солнечная система? Вряд ли эта задача будет решена до тех пор, пока не удастся изучить аналогичные планетные системы у других звезд. В этом направлении в последние годы достигнуты колоссальные успехи.
В звездной астрономии:
- ! Создана теория внутреннего строения звезд; найдены методы диагностики звездных недр по вибрациям наружных слоев звезды (гелиосейсмология) и путем регистрации нейтрино, рождающихся в ходе термоядерных реакций.
- ! В общих чертах построена картина происхождения и эволюции звезд.
- ! Обнаружены коричневые карлики, заполнившие промежуток масс между звездами и планетами.
- ! Обнаружены и изучены остатки звездной эволюции — белые карлики и теоретически предсказанные нейтронные звезды.
- ! Обнаружено несколько двойных звезд, один из компонентов которых — черная дыра.
- !? В проблеме дефицита солнечного нейтрино до сих пор не поставлена точка, хотя успехи последнего времени позволяют надеяться на скорое ее разрешение.
- ? Нет детальной физической теории некоторых проявлений звездной активности. Например, не до конца ясны причины взрыва сверхновых звезд; не совсем понятно, почему из окрестности некоторых звезд выбрасываются узкие струи газа. Но особенно загадочными для астрономов являются короткие вспышки гамма-излучения, регулярно происходящие в различных направлениях на небе. Не ясно даже, связаны ли они со звездами или с иными объектами, и на каком расстоянии от нас эти объекты находятся.
В галактической астрономии:
- ! В общих чертах выяснено строение Галактики и ее основных наблюдаемых компонентов, как звездных, так и газовых.
- ! Изучено строение ядра Галактики, скрытого от нас огромной толщей межзвездного газа и пыли.
- ? Не решена проблема скрытой массы, состоящая в том, что притяжение Галактики в несколько раз сильнее, чем это может быть обеспечено наблюдаемым в ней веществом. Вероятно, большая часть вещества Галактики до сих пор скрыта от нас.
- ? Нет единого взгляда на происхождение и эволюцию Галактики.
Во внегалактической астрономии:
- ! Найдены методы измерения расстояний вплоть до самых удаленных объектов Вселенной.
- ! Изучено строение основных типов галактик и их скоплений.
- ! Обнаружено, что скопления галактик распределены не хаотически, а образуют крупномасштабную ячеистую структуру Вселенной, происхождение которой в целом понятно.
- ? Не решена проблема скрытой массы в скоплениях галактик.
- ? Продолжаются споры о механизмах активности ядер галактик и квазаров.
- ? Нет единой теории формирования галактик.
- ? Не решены основные проблемы космологии: нет законченной физической теории рождения Вселенной и не ясна судьба Вселенной в будущем.
Для решения этих и многих других проблем астрономии необходимы, прежде всего, новые наблюдения во всем диапазоне электромагнитного спектра, а также регистрация космических частиц (включая нейтрино) и гравитационных волн. Поэтому главная задача астрономов — создание все более совершенных приборов для наблюдения за космическими объектами или для непосредственного их изучения в Солнечной системе.
Заметим, однако, что в наблюдательной астрономии существует несколько способов продвигать науку вперед и делать открытия. Один из них — постройка уникального прибора, не имевшего аналогов в мире. С его помощью можно обнаружить новые объекты (например, сверхслабые звезды, сверхдалекие галактики) или увидеть известные объекты в новом диапазоне излучения (так было в радио-, рентгеновской-, инфракрасной астрономиях). Подобный подход практически гарантирует открытия, но, как правило, требует больших финансовых вложений: вспомним новые гигантские телескопы, рентгеновские и инфракрасные спутники, системы межконтинентальных радиоинтерферометров.
Однако существует и менее дорогостоящий способ "делать большую науку": можно традиционными методами усидчиво изучать известные объекты в надежде, что некоторые из них рано или поздно продемонстрируют неожиданные свойства. В астрономии второй способ довольно часто дает интересные результаты, но он требует от участников не только усидчивого труда, но и немалой изобретательности. Отсутствие денег нередко удается компенсировать напряженной работой ума. Для отечественных астрономов — как профессионалов, так и любителей — этот путь в последние годы становится единственным.
Что создают астрономы?
История астрономических открытий — это, как правило, история создания крупных телескопов: каждый новый инструмент-чемпион приводил к прорыву в наших знаниях о Вселенной. А в последние годы столь же важным стало появление новых поколений компьютеров, помогающих моделировать физические процессы в космосе. Поэтому астрономы постоянно заняты созданием новых телескопов и компьютеров.
Сейчас крупнейшие оптические инструменты в мире — это телескопы им. Кека на вершине горы Мауна-Кеа (Гавайские о-ва) с составными зеркалами диаметром по 10 метров, собранными из 36 шестиугольных сегментов каждое В горах Чили европейские астрономы создают систему из 4-х супер-телескопов с монолитными зеркалами диаметром по 8 метров и нескольких вспомогательных инструментов. Они будут работать как единый многоглазый телескоп. Первые два 8-метровика уже работают, показывая великолепные результаты.
Скоро исполнится 10 лет как работает на орбите американский 2.4-метровый телескоп им. Хаббла. Возлагавшиеся на него надежды оправдались — никогда еще астрономы не имели такого мощного инструмента. Не менее важна и его роль для прогресса наземного телескопостроения: отработанные при создании космического телескопа новые технологии и здоровая конкуренция с ним очень сильно подтолкнули на создание новых наземных телескопов-гигантов.
Сказав, что астрономы создают компьютеры, мы не оговорились: именно создают, поскольку мощность серийных вычислительных машин их не удовлетворяет. К примеру, в 1995 году несколько астрономов из Токийского университета сами создали для своей работы специализированный компьютер, способный производить расчеты по звездной динамике со скоростью 10.00 млрд. операций в секунду; к 2000 году они собираются повысить скорость еще в 100 раз! Теперь сотрудники этой группы и их коллеги со всего мира моделируют эволюцию гигантских звездных систем, содержащих миллионы звезд, на промежутках времени в миллиарды лет всего за несколько часов. Это уже не просто компьютер, а настоящая машина времени! Прошлое и будущее Вселенной возникают на ее экране. Таковы возможности современной астрономии. А впереди — еще большие.
Сурдин Владимир Георгиевич — кандидат физ. -мат. наук, сотрудник Государственного астрономического института им. П. К. Штернберга.
