Моя жизнь в астрономии

Черепащук Анатолий

В случае затменных систем звезд с протяженными атмосферами, как уже отмечалось, не существует универсального параметрического представления для функции распределения яркости по диску звезды. Поэтому необходимо решать интегральное уравнение Фредгольма 1-го рода для нахождения этой функции. Вначале мы с А. В. Гончарским и А. Г. Яголой решали это уравнение методом регуляризации Тихонова, который не требует выделения компакта и позволяет получить устойчивое приближение к точному решению при минимальной априорной информации о гладкости искомого решения (в этом состоит изумительная красота идеи тихоновского регуляризирующего алгоритма). В дальнейшем мы старались учесть специфику нашей обратной задачи и выделить компакт. После многомесячных изысканий я предложил использовать в качестве априорной информации в нашей модели информацию о монотонности и неотрицательности искомой функции распределения яркости по диску звезды с протяженной атмосферой.

Эта информация вытекает

из общих соображений о структуре протяженной звездной атмосферы и не затрагивает деталей физической модели атмосферы. Поэтому она является универсальной для затменных систем. Какова же была моя радость, когда спустя пару недель мои коллеги и друзья, Саша Гончарский и Толя Ягола, объявили, что им удалось доказать теорему о том, что множество монотонных и неотрицательных функций является компактным! Высокий уровень математической подготовки моих друзей позволил им без труда написать алгоритм и программу для компьютера, реализующую решение нашей обратной задачи на компактном множестве монотонных (невозрастающих) неотрицательных функций. К счастью, возможности тогдашних компьютеров (ЭВМ БЭСМ-4 и БЭСМ-6) оказались достаточными для того, чтобы за несколько минут получить решение нашей задачи. Это и позволило нам получить полное решение обратной задачи: найти искомые функции, а также искомые параметры нашей модели. Конечный результат оказался очень красивым: мы свели нашу некорректную обратную задачу к условно корректной, в которой можно получить устойчивое решение и его погрешность. Соответствующая компьютерная программа решения нашей обратной задачи на множестве монотонных неотрицательных функций была опубликована на языке фортран в бюллетене «Переменные звезды». Эта программа в дальнейшем использовалась многими авторами, как в нашей стране, так и за рубежом, для решения обратных задач, связанных не только с анализом кривых блеска затменных систем, но и для решения других задач науки и техники.

Илл. 14. После получения премии Ленинского комсомола. 1975 г.

Раз в три года математики устраивали в разных городах так называемые тихоновские школы (конференции) по некорректным задачам. Я старался посещать каждую из этих школ и делал там доклады по применению методов регуляризации к обратным задачам астрофизики. На одной из таких школ мы с Гончарским и Яголой доложили наши новые результаты по решению некорректных задач астрофизики на компактном множестве монотонных неотрицательных функций. Наша работа всем понравилась, и было решено выдвинуть ее на соискание Ломоносовской премии МГУ. Но когда по этому поводу посоветовались с А. Н. Тихоновым, он сказал, что эта работа достойна выдвижения на премию Ленинского комсомола. Эта премия была очень престижная, она фактически приравнивалась к Государственным премиям для молодых ученых (в возрасте до тридцати трех лет). И вот в 1974 году мы с Сашей Гончарским и Толей Яголой стали лауреатами премии Ленинского комсомола за цикл работ по обратным задачам теории двойных затменных звезд.

По результатам этих исследований мы втроем опубликовали в 1978 году в издательстве «Наука» монографию «Численные методы решения обратных задач астрофизики», где изложили современные, научно обоснованные методы решения некорректных задач. Эта монография оказалась очень своевременной, поскольку, в связи со все возрастающей мощью компьютеров, появились широкие возможности для решения различных обратных задач в астрофизике (задачи обработки изображений астрономических объектов, задачи исправления спектральных наблюдений за сглаживающее действие инструментального контура спектрографа и т. п.). Выполняя решение таких задач, многие авторы пытались чисто математическими способами, без использования специфической априорной информации об искомом решении, получить устойчивый результат решения. Однако практика показала, что чем выше точность наблюдательных данных, тем хуже «работают» такие «стихийные» методы решения обратных задач. Даже в нашем институте в те годы находились приверженцы «стихийных» методов решения некорректных задач. Мне пришлось выдержать многочисленные дискуссии с нашим главным экспериментатором, профессором П. В. Щегловым, в которых я убеждал его, что без априорной информации решать некорректные задачи бессмысленно. Я думаю, что выход в свет нашей монографии в 1978 году способствовал устранению той путаницы в подходах к решению обратных задач астрофизики, который имел место в те годы. И думаю, что не зря профессор С. Б. Пикельнер похвалил меня на защите кандидатской диссертации за внедрение научно обоснованных методов решения некорректных задач в астрофизику.

По окончании аспирантуры мои друзья Саша Гончарский и Толя Ягола успешно защитили кандидатские диссертации, были оставлены на работу в МГУ и потом стали докторами наук, профессорами, всемирно известными учеными. Мы до сих пор дружим и сотрудничаем. Также

у меня сохранились самые теплые воспоминания о совместной работе с кафедрой математики физического факультета МГУ. А заведующего этой кафедрой академика А. Н. Тихонова я позволяю себе считать своим учителем. Большую помощь и поддержку нам всегда оказывал профессор этой кафедры, лауреат Госпремии СССР Алексей Георгиевич Свешников, за что я ему очень благодарен.

После получения премии Ленинского комсомола в декабре 1974 года я был командирован Центральным комитетом комсомола на БАМ (Байкало-Амурскую магистраль), на борт агитпоезда «Комсомольская правда», для чтения научно-популярных лекций для строителей БАМа. Командировка длилась две недели. Мы курсировали в районе городов Тайшета и Братска. Стояли трескучие сибирские морозы. По ночам мы спали в вагонах и ехали, а рано утром нас развозили по окрестным селам и стройплощадкам. У меня остались очень хорошие впечатления от строителей БАМа. Тогда это была комсомольская ударная стройка, и рабочие приехали на нее в большинстве случаев действительно по зову сердца. Ведь тогда слова «Родина», «патриотизм», «романтика», «честь», «достоинство» были не пустым звуком.

Наряду с решением некорректных задач я продолжал мои узкополосные фотометрические наблюдения на Крымской станции ГАИШ. Наблюдал переменность звезд типа Т Тельца в частотах эмиссионных линий и континуума, а также переменность ядер сейфертовских галактик. Особенно интересными оказались узкополосные наблюдения ядер сейфертовских галактик в частотах эмиссионной линии H_? и соседнего континуума. Эту работу я выполнил совместно с моим однокурсником и другом Виктором Михайловичем Лютым. Он был крупным специалистом в области фотометрических исследований. Знаменитый фотометр Лютого, который Витя соорудил еще в 1960-х годах, долго служил на Крымской станции ГАИШ как штатный прибор обсерватории. На нем выполняли исследования практически все наблюдатели из ГАИШ.

В студенческие годы с Витей Лютым мы были друзьями. Мы учились в одной группе на Астрономическом отделении физического факультета МГУ и на четвертом курсе жили вместе в одной комнате общежития МГУ на Ленинских горах. По вечерам мы занимались радиотехническим творчеством. Этому способствовали наши весьма напряженные занятия по спецподготовке (спецухе, как мы называли занятия на военной кафедре). Специализацией была противовоздушная оборона, и мы были первыми студентами в МГУ, кому выпал шанс изучать новейшую по тем временам технику: автоматизированные комплексы СНР-75 с самонаводящимися зенитными ракетами. Эти комплексы напичканы сложными электронными системами, которые нам требовалось досконально изучить. Поэтому наша радиотехническая подготовка была на весьма приличном уровне. Витя собирал одноголосый электронный музыкальный клавишный инструмент – электрофон, а я мастерил электрогитару со звукоснимателем и мощным электронным усилителем. Работа шла успешно, и мы с Витей были ею очень увлечены. Поэтому мы часто, с паяльниками в руках, засиживались до поздней ночи.

Однажды из-за этого мы очень поздно легли спать – где-то часа в четыре ночи. Дело было в декабре, когда дни были очень короткими. Поспав всласть, мы, проснувшись, увидели в окно, что уже светает, и, взглянув на часы, обнаружили, что уже девятый час и пора бежать на факультет слушать лекции. Мы быстро собрались, попили чаю и заторопились в здание физического факультета. К нашему удивлению, там оказалось очень мало народа – факультет был почти пустой. Мы долго стояли, соображая, в чем дело, и тут услышали голос вахтерши: «Ребята, чего это вы в такую позднятину заявились на факультет?» Оказалось, что сейчас уже около девяти часов вечера, а не утра, как мы были уверены. Таким образом, завалившись спать в четыре часа ночи, мы проспали остаток ночи, весь следующий день и проснулись не в девятом часу утра, а в девятом часу вечера. Вот до чего доводило нас увлечение радиотехникой.

Но это еще не все. Наша радиотехническая эпопея имела дальнейшее продолжение. Один из наших любимых преподавателей, милейший доцент Петр Григорьевич Куликовский, автор знаменитого «Справочника любителя астрономии» (которым я пользовался еще в школьные годы), узнав, что мы с Витей конструируем электронные музыкальные инструменты, пригласил нас на новогоднюю вечеринку профессоров, преподавателей и научных сотрудников ГАИШ. Мы согласились исполнить дуэтом несколько музыкальных пьес для наших старших товарищей. Сначала были посиделки с выпивкой и закуской в комнате № 26 ГАИШ. Нас посадили за стол рядом с директором ГАИШ профессором Д. Я. Мартыновым. Мы с Витей, естественно, чувствовали себя от такого соседства весьма неловко. Но Дмитрий Яковлевич сразу разрядил обстановку, посоветовав нам не есть маринованных огурчиков (а они стояли рядом и выглядели очень аппетитно). Он по секрету признался нам, что, когда он лакомится маринованными огурчиками, у него возникает сильное желание выпить водочки. «А ведь вам еще предстоит исполнять музыкальные пьесы на ваших электронных инструментах», – предостерег Дмитрий Яковлевич. После посиделок в комнате № 26 мы все перешли в конференц-зал ГАИШ на второй этаж.