В. Г. Сурдін, ГАІШ МДУ, м. Москва
Хто і де працює?
Астрономія чудова тим, що зоряне небо - предмет її дослідження - доступно в будь-якому місці на Землі. У зв'язку з цим серйозні і корисні для науки спостереження часто проводять не тільки професійні астрономи, а й аматори. Зазвичай любителі астрономії об'єднуються у гуртки та клуби при Будинках творчості молоді, планетаріях, педінститутах і зв'язуються з найближчими астрономічними центрами для консультацій. Дуже часто юні любителі астрономії, здобувши вищу освіту, стають професійними астрономами.
У нашій країні астрономів готують на фізичних чи механіко-математичних факультетах Московського, Санкт-Петербурзького, Казанського, Єкатеринбурзького і деяких інших університетів. Щорічно готують близько 100 фахівців, які потім працюють в обсерваторіях та академічних інститутах, в університетах, педінститутах та інших організаціях, зайнятих вивченням або використанням космічного простору. Всього в межах колишнього СРСР зараз працює близько 2000 астрономів.
Головні «місця проживання» астрономів в Росії - це Державний астрономічний інститут ім. П. К. Штернберга (ГАІШ МДУ), Інститут космічних досліджень, Інститут астрономії і Фізичний інститут АН України, Головна астрономічна обсерваторія (Пулковська) і Спеціальна астрофізична обсерваторія (на Північному Кавказі) АН Росії.
У всьому світі професійних астрономів приблизно 10 тисяч. Оскільки багато з них вивчають одні й ті ж об'єкти (наприклад, Сонце, планети, спалахи нових і наднових зірок), їм необхідна зв'язок для координації спільних робіт. Її здійснює Міжнародна астрономічна спілка, а також астрономічні товариства і асоціації різних країн: Американське астрономічне товариство, Королівське астрономічне товариство Великобританії, Європейське астрономічне товариство та ін
У Росії також є Астрономічне товариство, що об'єднує професійних учених, і Астрономо-геодезичне товариство, що об'єднує в основному любителів. Наукові роботи з астрономії публікуються в спеціальних журналах та збірниках. У Росії це «Астрономічний журнал», «Листи до Астрономічний журнал», «Астрономічний вісник», паралельно виходять російською та англійською мовами, а також «Astronomical and Astrophysical Transactions» англійською. Деякі обсерваторії та університети публікують свої «Праці», «Вісники» і збірки робіт. Для любителів астрономії виходить журнал «Земля і Всесвіт», а останнім часом з'являються й нові журнали, серед яких особливо відзначимо «Звіздар».
Чим займаються?
Молодь, захоплена астрономією, не завжди чітко розуміє коло вже вирішених наукою завдань і проблем, над якими працюють учені. Хоча коротко про це розповісти нелегко, все ж зазначимо основні досягнення (!) Астрономів і хвилюючі їх проблеми (?).
У планетної астрономії
! Побудовано релятивістська ті орія руху планет, що дозволяє обчислювати положення планет у просторі на багато тисячоліть вперед і назад у часі.
! У загальних рисах досліджена природа всіх планет, а поверхні Місяця, Венери і Марса піддані прямому вивченню.
! Перестали бути таємничі ми астероїди і ядра комет, незабаром почнеться їх пряме зондування.
? До цих пір немає точної вирішення багатьох приватних проблем космогонії: як сформувалася Місяць, як утворилися кільця навколо планет-гігантів, чому Венера обертається дуже повільно і у зворотному по відношенню до інших планет напрямку і ін
? Ні загальноприйнятого вирішення головної проблеми: як виникла Сонячна система
? Навряд чи вона буде вирішена до тих пір, поки не вдасться вивчити аналогічні планетні системи у інших зірок.
У зоряної астрономії
! Створена теорія внутрішньої будови зір, знайдені методи діагностики зоряних надр шляхом дослідження вібрацій зовнішніх шарів зірки (геліосейсмології) та шляхом реєстрації нейтрино, які народжуються в ході термоядерних реакцій.
! У загальних рисах побудована картина походження й еволюції зірок.
! Виявлені зірки в кінцевій стадії зоряної еволюції - білі карлики - і теоретично передбачені нейтронні зірки.
! Практично немає сумнівів в існуванні чорних дір.
? Не існує детальної мо поділи Сонця, здатної точно пояснити всі його спостережувані властивості, зокрема, потік нейтрино з ядра.
? Немає детальної фізичної ті орії деяких проявів зоряної активності. Наприклад, не до кінця зрозумілі причини вибуху наднових зірок; не зовсім зрозуміло, чому з околиць деяких зірок викидаються вузькі струмені газу. Особливо ж загадковими для астрономів є короткі спалахи гамма-випромінювання, регулярно реєструються в різних напрямках на небі. Не ясно навіть, пов'язані вони з зірками або з іншими об'єктами, на якій відстані від нас ці об'єкти знаходяться.
У галактичної астрономії
! У загальних рисах з'ясовано будову Галактики та її основних спостережуваних компонентів - як зоряних, так і газових.
! Вивчено будову ядра Галактики, прихованого від нас величезною товщею міжзоряного газу і пилу.
? Не вирішена проблема прихованої маси, яка полягає в тому, що гравітаційне поле Галактики в кілька разів сильніше, ніж це може бути забезпечено спостерігаються в ній речовиною. Ймовірно, велика частина речовини Галактики досі прихована від астрономів.
? Немає єдиного сценарію походження й еволюції Галактики.
Під позагалактичної астрономії
! Знайдено методи вимірювання відстаней аж до самих віддалених об'єктів Всесвіту.
! Вивчено будову основних типів галактик і їхніх скупчень.
! Виявлено, що скупчення галактик розподілені не хаотично, а утворюють ще більш великомасштабну порожнисту структуру Всесвіту.
? Не вирішена проблема прихованої маси в скупченнях галактик.
? Немає єдиної теорії формування галактик.
? Не вирішені основні проблеми космології: немає закінченої фізичної теорії народження Всесвіту і не зрозуміла доля Всесвіту в майбутньому.
Для вирішення цих та багатьох інших проблем астрономії необхідні перш за все нові спостереження у всьому діапазоні електромагнітного спектра, а також реєстрація космічних частинок (включаючи нейтрино) і гравітаційних хвиль. Головне завдання астрономів - створення все більш досконалих приладів для спостереження за космічними об'єктами або для безпосереднього їх вивчення в Сонячній системі.
Що створюють?
Історія астрономічних відкриттів - це історія створення великих телескопів: кожен новий інструмент-чемпіон приводив до прориву в наших знаннях про Всесвіт. А в останні роки настільки ж важливим стала поява нових поколінь комп'ютерів, які допомагають моделювати фізичні процеси в космосі.
Астрономи постійно зайняті створенням нових телескопів і комп'ютерів. Зараз найбільший оптичний інструмент в світі - телескоп Кека на вершині Мауна-Кеа (Гавайські острови) з складовим дзеркалом діаметром 10 м (рис. 1), зібраним з 36 шестикутних сегментів. Поруч з ним будується його близнюк - другий десятиметровий телескоп. А в горах Чилі європейські астрономи створюють систему з чотирьох телескопів з монолітними дзеркалами діаметром по 8 м (рис. 2, 3). Вони будуть працювати як єдиний багатоокий інструмент. Результати обіцяють бути вражаючими. Кілька років працює на орбіті американський 2,4-м телескоп ім. Хаббла. Покладає на нього надії виправдовуються: ніколи ще астрономи не мали такого потужного інструменту.
Приємно повідомити, що і в Росії створюється схожий прилад, який скоро займе своє місце на орбіті. Крім оптичних телескопів, на орбіті дуже ефективно діють рентгенівські й інфрачервоні інструменти, а незабаром з'явиться і великий радіотелескоп.
Сказавши, що астрономи створюють комп'ютери, ми не обмовилися: саме створюють, оскільки потужність серійних суперкомп'ютерів їх не задовольняє.
У 1995 р. астрономи Токійського університету самі створили спеціалізований комп'ютер, здатний виконувати розрахунки по зоряної динаміки зі швидкістю 1000 млрд операцій в секунду! Тепер вони моделюють еволюцію гігантських зоряних систем, що містять мільйони зірок, на проміжках часу в мільярди років усього за кілька годин. Це вже не просто комп'ютер, а справжня машина часу! На її екрані виникає минуле і майбутнє Всесвіту.
Такі можливості сучасної астрономії. А попереду - ще більші.