Моя жизнь в астрономии
Шрифт:
Илл. 7. На студенческой вечеринке. Общежитие МГУ, 1963 г.
Я уже писал о том, что учебники Л. Д. Ландау и И. М. Лифшица по теоретической физике были настольными книгами для нас, студентов физического факультета МГУ (как и для студентов естественно-научных факультетов всех вузов). Поэтому я испытал шок и большое огорчение, когда впервые убедился в том, что в новой, капиталистической России выдающиеся достижения интеллектуальной деятельности перестали цениться. В начале 1990-х годов я зашел в магазин «Дом книги» на Калининском проспекте в Москве. Среди бесчисленного множества прекрасно изданных детективных романов я обнаружил сиротливо стоящий учебник «Теория поля» Ландау и Лифшица. Цена каждого из детективных романов составляла в среднем несколько сот рублей, в то время как на учебнике «Теория поля» стояла цена 3 рубля 50 копеек. Вначале я подумал, что это не цена учебника, а лишь цена одного просмотра этого учебника. Спросив об этом продавщицу, я убедился, что это полная цена учебника. На мой вопрос, почему эта цена такая низкая, продавщица ответила: «Мы такие книги продаем по себестоимости». В этот момент я впервые четко осознал, что российские наука и образование вступают в качественно
Общие физические и математические курсы читались нам в аудиториях корпуса физического факультета, а специальные курсы, непосредственно связанные с астрономией, – в аудиториях ГАИШ. Я начал посещать лекции профессора Д. Я. Мартынова по курсу практической астрофизики и после одной из лекций подошел к нему и представился. Он вспомнил, как в свое время мы обменялись телеграммами относительно «Кометы». Я попросил у него тему курсовой работы для третьего курса. Он предложил мне заняться исследованием фотоумножителей – в то время наиболее совершенных приемников излучения. После выполнения этой курсовой работы и окончания третьего курса я получил от Дмитрия Яковлевича новую тему курсовой работы, уже для четвертого курса.
Помню, в середине августа 1961 года я приехал в Москву и поселился в общежитии МГУ. Идя от главного здания МГУ в ГАИШ, я встретил Дмитрия Яковлевича и поздоровался с ним, слегка робея (Д. Я. Мартынов был авторитетнейшим ученым, директором ГАИШ и заведующим кафедрой астрофизики физического факультета МГУ). Дмитрий Яковлевич спросил меня, почему я так рано приехал, ведь до начала учебного года еще две недели. Я ответил, что хочу поработать в роскошной библиотеке ГАИШ и почитать научную литературу. Он удовлетворенно кивнул головой и пригласил меня к себе в кабинет (кабинет директора ГАИШ). «Работали ли вы когда-нибудь с такой книгой?» – спросил он и протянул мне том Общего каталога переменных звезд (ОКПЗ). Поскольку на обсерватории Куйбышевского отделения ВАГО в поселке Зубчаниновка мне приходилось пользоваться ОКПЗ, я ответил утвердительно. Тогда Дмитрий Яковлевич попросил меня найти в этом каталоге звезду под названием V444 Cyg. Найдя эту звезду, я спросил, чем интересна эта переменная звезда. Дмитрий Яковлевич объяснил мне, что это затменная двойная звездная система, одна из компонент которой – горячая массивная звезда спектрального класса O5, а вторая компонента – звезда типа Вольфа–Райе, имеющая протяженную атмосферу и мощные линии излучения в спектре. Анализируя затмения в этой системе, можно определить важнейшие характеристики звезд и, прежде всего, радиус и температуру звезды Вольфа–Райе, природа которой пока окончательно не выяснена. В то время существовало несколько моделей звезд Вольфа–Райе, из которых наиболее обсуждаемыми в научной литературе были следующие: хромосферно-корональная модель Томаса и небулярная модель Билса. В модели Томаса предполагалось, что мощные линии излучения в спектрах звезд Вольфа–Райе возникают в протяженной хромосфере молодой массивной звезды с высокой температурой электронов. Возбуждение эмиссионных линий в спектрах звезд Вольфа–Райе в этой модели производится электронными ударами. Радиусы звезд Вольфа–Райе в модели Томаса относительно велики, а температуры излучения их поверхностей – сравнительно низки.
В модели Билса предполагается, что протяженная атмосфера звезды Вольфа–Райе обусловлена давлением излучения горячего ядра, которое разгоняет вещество атмосферы до высоких скоростей ~ 1000 км/с. При этом мощные эмиссионные линии в спектрах звезд Вольфа–Райе возбуждаются не электронными ударами, а ультрафиолетовым излучением горячего «ядра» звезды. Радиус этого «ядра» – основного тела звезды Вольфа–Райе – должен быть относительно мал, а температура его поверхности – высока. Поскольку из анализа затмений можно определить радиус и температуру «ядра» звезды Вольфа–Райе, исследование затменной двойной системы V444 Cyg имело принципиальное значение для выяснения природы таких резко пекулярных объектов, как звезды Вольфа–Райе.
Этот разговор с Д. Я. Мартыновым в середине августа 1961 года был для меня судьбоносным и определил главное направление моих дальнейших научных исследований – изучение тесных двойных звездных систем с пекулярными компонентами. Хотя проблема тесных двойных систем в те годы казалась сугубо классической и была отнюдь не «модной», перспектива определять радиусы и температуры звезд независимо от расстояния до двойной системы меня увлекла. Я очень благодарен моему учителю профессору Д. Я. Мартынову за то, что он привил мне интерес к проблеме тесных двойных систем. В дальнейшем эта проблема стала одной из центральных в астрономии, поскольку благодаря успехам рентгеновской астрономии именно тесные двойные системы стали главным инструментом для открытия и исследования принципиально новых релятивистских объектов – нейтронных звезд и черных дыр.
Итак, с осени 1961 года, будучи четверокурсником, я стал заниматься систематическим исследованием тесных двойных систем (ТДС). Изучил классические труды Д. Я. Мартынова, В. П. Цесевича, О. Струве, З. Копала, Дж. Сахаде, Г. Рассела и других известных специалистов в области исследования ТДС. Поскольку моей целью было исследование ТДС с компонентами-звездами Вольфа–Райе, я ознакомился также с классическими работами В. В. Соболева по теории движущихся атмосфер, а также с трудами В. Г. Горбацкого, А. А. Боярчука, И. Н. Минина по физике нестационарных звездных атмосфер. Начал переписку с С. В. Рублевым, который занимался интерпретацией спектров звезд Вольфа–Райе.
Вначале я остановился на случае классической ТДС, состоящей из двух нормальных звезд с тонкими атмосферами. Кривая блеска такой системы описывается сложной системой нелинейных алгебраических уравнений, содержащих несколько искомых параметров: относительных радиусов звезд, их светимостей, наклонения плоскости орбиты двойной системы к картинной плоскости и коэффициентов потемнения к краю дисков звезд. В те времена мощных компьютеров еще не существовало, поэтому моя курсовая работа состояла в разработке метода решения такой обратной задачи, пригодного для определения искомых параметров «вручную», например с помощью арифмометра. Такие методы уже были развиты ранее в работах Рассела, Копала, Мартынова, Цесевича, я лишь слегка усовершенствовал алгоритм решения соответствующей системы уравнений. В этом состояла суть моей курсовой работы на четвертом курсе, которую я защитил в мае 1962 года. Наступило лето, и Д. Я. Мартынов направил меня на студенческую практику в Крымскую астрофизическую обсерваторию АН СССР (КрАО). Рядом с КрАО соседствует Крымская станция ГАИШ, оснащенная телескопом с диаметром главного зеркала в 1,25 метра. Дмитрий Яковлевич поставил передо мной задачу – получить высокоточные кривые блеска затменной двойной системы V444 Cyg в трех цветах U, B, V, дальнейший анализ которых мог стать предметом моей дипломной работы. Он попросил своего ученика, кандидата физико-математических наук Павла Федоровича Чугайнова, который работал в КрАО, взять надо мной шефство и научить меня прогрессивным в то время методам
С этой производственной практикой было связано несколько интересных событий в моей жизни. Прежде всего, я умудрился опоздать с прибытием на мою практику на два дня. Помню, когда в середине июля 1962 года я заявился в лабораторный корпус Крымской станции ГАИШ, то первый, кого я там повстречал, был мой шеф Д. Я. Мартынов. Дмитрий Яковлевич высказал мне свое недовольство в связи с моим опозданием и сказал: «Идите к Дибаю и оформляйте вашу командировку». Э. А. Дибай тогда был начальником Крымской станции ГАИШ (ныне эта станция носит имя Э. А. Дибая). Услышав слово «Дибай» и вспомнив, что мы проходили по курсу общей физики понятие Дебаевского радиуса (радиуса обрезания дальнодействующих взаимодействий ионов в плазме), я пришел в ужас. От волнения я не расслышал разницы в наименовании фамилий и подумал, что Д. Я. Мартынов отправляет меня к великому физику Дебаю, перед которым мне предстоит извиняться за мое злополучное опоздание. Робея и смущаясь, я предстал перед начальником станции, протянул ему мое командировочное удостоверение и что-то пролепетал о моем опоздании. Эрнест Апушевич, улыбаясь, отметил мою командировку и направил меня в общежитие Крымской станции, где я жил все время моего пребывания на практике. А через несколько дней я услышал стук в дверь моей комнаты и вновь увидел улыбающегося Эрнеста Апушевича (Эрика, как любовно называли его друзья и коллеги), который стоял, держа в руках кларнет. «Я слышал, что вы играете на гитаре, а я немного владею кларнетом, – сказал он. – Давайте помузицируем». Я с готовностью согласился, и часто по вечерам перед наблюдениями мы с Э. А. Дибаем играли дуэтом разные пьесы. Затем к нам присоединилась супруга Эрнеста Апушевича Юлия Измайловна Дибай, которая обладала чудесным голосом, и мы втроем исполняли романсы, сидя на балконе в квартире Э. А. Дибая. Я, конечно, скоро убедился, что Э. А. Дибай – ученик Д. Я. Мартынова, крупный астрофизик, а не великий физик Дебай. Эрнест Апушевич был прекрасным начальником станции, он вывел научные исследования на Крымской станции ГАИШ на мировой уровень. Особенно это относится к спектральным наблюдениям ядер сейфертовских галактик с помощью новых тогда электронных усилителей изображений ЭОПов. Здесь Э. А. Дибай и его коллега из ГАИШ В. Ф. Есипов выполнили ряд пионерских исследований, получивших всемирную известность.
В порядке прохождения общеобразовательной практики мы, студенты МГУ, посетили основные телескопы и лаборатории Крымской астрофизической обсерватории и ознакомились с их работой. С благодарностью вспоминаю, как сотрудница КрАО Нина Полосухина увлеченно рассказывала нам о пекулярных Ap-звездах и методах их исследования. Мы с Борей Комбергом в течение нескольких ночей помогали Нине выполнять фотометрические наблюдения нескольких звезд этого типа.
Еще одна интересная история была также связана с моей игрой на гитаре. Наблюдая мою звезду V444 Cyg на электрофотометре с небольшим телескопом диаметром 200 миллиметров, я вынужден был делать довольно продолжительные экспозиции в каждом фильтре, чтобы с достаточной точностью зарегистрировать сигнал на самописце. Чтобы не скучать в это время, я принес в мою будку (с откатной крышей) гитару и во время экспозиции музицировал, а иногда и подпевал под аккомпанемент. В то время, по молодости, я имел привычку возить с собой на каникулы и на практику гитару и две гантели, каждая по 4 килограмма весом. Во время ночных наблюдений на обсерватории тихо, и моя музыка была слышна другим наблюдателям, которые стали навещать меня. И вот в конце моей командировки, когда замдиректора КрАО проставлял оценки за прохождение практики, он, услышав фамилию Черепащук, сказал: «Это тот пижон, который все время играл на гитаре, пел и отвлекал наших сотрудников от работы? Ему я не могу поставить пятерку за практику и ставлю четверку». Так «успешно» закончилась моя первая производственная практика в КрАО. Программа обучения на пятом курсе состояла в основном из специальных курсов. Общие курсы (математика, теоретическая физика) к этому времени были в основном завершены. Я с благодарностью вспоминаю наших профессоров и преподавателей на Астрономическом отделении: профессора Г. Н. Дубошина, профессора Б. М. Щиголева (небесная механика), профессора К. А. Куликова, профессора В. В. Подобеда (астрометрия), профессора Б. В. Кукаркина, доцента П. Г. Куликовского (звездная астрономия), профессора Д. Я. Мартынова, профессора С. Б. Пикельнера, профессора И. С. Шкловского, профессора Г. Ф. Ситника, профессора Ю. Н. Липского, профессора Б. А. Воронцова-Вельяминова, доцента Э. В. Кононовича (астрофизика), профессора М. У. Сагитова, профессора Н. П. Грушинского (гравиметрия). Особенно мы любили профессора С. Б. Пикельнера, блестящие лекции которого по теоретической астрофизике доставляли нам истинное наслаждение. Соломон Борисович читал на Астрономическом отделении курс теоретической астрофизики (общий курс для кафедры астрофизики и кафедры звездной астрономии), а также спецкурс по магнитной гидродинамике (для кафедры астрофизики). Он написал прекрасную монографию по магнитной гидродинамике, которой мы пользовались при изучении этого курса. Он также принимал у нас – студентов кафедры астрофизики – экзамены по этим предметам. Во время приема экзамена он сначала внимательно заслушивал ответ студента по экзаменационному билету, а затем задавал контрольный вопрос, требующий сообразительности. Ответ на этот вопрос являлся определяющим для назначения окончательной отметки по предмету. Чаще всего, если ответ на дополнительный вопрос был правильный, Соломон Борисович ставил студенту отметку «отлично», несмотря на некоторые шероховатости при ответе на вопросы, содержащиеся в экзаменационном билете. Я слушал лекции Соломона Борисовича и сдавал ему экзамены. Мне удалось получить пятерки по обоим предметам – теоретической астрофизике и магнитной гидродинамике.
О вежливости и деликатности Соломона Борисовича ходили легенды. Одна из них следующая: если за единицу деликатности принять деликатность Соломона Борисовича (один Пик), то деликатность обычного человека можно оценить величиной в один пико-Пик.
Запомнились мне также лекции по небесной механике профессора Георгия Николаевича Дубошина. Поскольку началась эра космических исследований, мы, студенты Астрономического отделения, относились к предмету «небесная механика» весьма ответственно. Нас восхищало то, что Георгий Николаевич во время своих лекций выводил все сложные и громоздкие формулы небесной механики на доске по памяти, пользуясь лишь кусочком мела. И при этом он никогда не делал ошибок. Для Георгия Николаевича была характерна приверженность к французскому диалекту. Он говорил: интеграл Ляпляса, уравнение Лягранжа и т. п. (а не Лапласа и Лагранжа, как обычно принято говорить). Я прослушал курс лекций Георгия Николаевича и сдал ему экзамен на пятерку.