Чтение онлайн

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 фотоэлектрической фотометрии звезд. Павел Федорович выделил в мое распоряжение небольшой телескоп обсерватории с электрофотометром, работающим в режиме постоянного тока с регистрацией сигнала на самописце. На этом электрофотометре я в течение месяца наблюдал мою звезду. С погодой мне повезло, и я получил хороший наблюдательный материал, который лег в основу моей дипломной работы. Я очень благодарен Павлу Федоровичу за то, что он уделил много внимания моему обучению.

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.

Особенности произношения астрономических терминов были характерны и для доцента Петра Григорьевича Куликовского, который читал нам курс звездной астрономии. Вместо слов «звёздная астрономия» он произносил «звездная астрономия» (вместо буквы «ё» употреблял букву «е»). Экзамен по звездной астрономии я сдал на пятерку.

Еще один наш любимец, профессор Константин Алексеевич Куликов (дядя Костя, как любовно называли его в узком кругу студенты), читал свои лекции по астрометрии и общей астрономии с характерным русским акцентом из глубинки, нажимая на букву «о». В конце лекции он иногда доставал из кармана свою записную книжку, где было записано множество анекдотов и смешных историй из его многолетней преподавательской практики. Некоторые из этих историй он зачитывал студентам. Вот, например, одна из них. Профессор экзаменует студента по курсу общей астрономии. Студент, что называется, «ни в зуб ногой» – ничего не знает. Тогда профессор раздраженно говорит: «Сейчас я задам вам один, последний вопрос. Если вы ответите на него правильно, то я с натяжкой поставлю вам тройку; если не ответите – пеняйте на себя, вам придется прийти ко мне в следующий раз. Расскажите мне о строении Солнечной системы». Студент немедленно отреагировал: «Солнечная система состоит из малого числа больших планет и большого числа малых планет». Профессора, естественно, этот общий ответ не устраивает, и он спрашивает студента: «Это верно, ну а конкретнее, что вы можете сказать?» «А это уже второй вопрос, профессор», – с хитринкой в голосе бросает реплику студент. В итоге профессор вынужден поставить студенту удовлетворительную оценку. Да здравствует студенческая смекалка!

К сожалению, экзамен по радиоастрономии я сдал на четверку. Курс радиоастрономии нам читал профессор Иосиф Самуилович Шкловский. Во время экзамена он меня спросил, чему равна масса электрона. Я ответил, что не помню, на что Иосиф Самуилович отреагировал, строго заметив: «Вы астрофизик и потому должны чувствовать порядки физических величин». И поставил мне четверку. В дальнейшем я выучил наизусть значения всех важнейших астрономических и физических констант.

Экзамен по истории астрономии профессор Борис Васильевич Кукаркин принимал у нас в своей квартире в крыле главного здания МГУ. Он нам всем, студентам астрономической группы, поставил пятерки. Вспоминаю такой случай. Уже будучи кандидатом наук, я, придя в ГАИШ, увидел на моем столе записку от Бориса Васильевича «Толя, приходите ко мне на квартиру в 14 часов. У нас будет обед со Смаком». Я подумал, что это шутка. Оказалось, что нет, это не шутка. У нас состоялась встреча с профессором Смаком из Варшавского университета.

Нашей «классной мамой» была незабвенная доцент Наталья Борисовна Григорьева, которая опекала нас с трогательной заботой. К ней мы всегда обращались, когда испытывали какие-либо трудности с учебой. Надо сказать, что, наряду с учебой, мы имели уникальную возможность посещать многочисленные научные отделы и лаборатории ГАИШ и знакомиться с новейшими направлениями научных исследований «из первых рук».

Вернувшись из Крыма в Москву, я в течение пятого и шестого курсов (на физфаке МГУ обучение длилось пять с половиной лет) смог много времени уделить своей дипломной работе. Обработав наблюдения системы V444 Cyg и построив кривые блеска, я занялся их интерпретацией. Главная трудность заключалась в том, что функция распределения яркости по диску звезды Вольфа–Райе не имела надежного параметрического представления, поскольку, в отличие от обычных звезд, звезда Вольфа–Райе обладает протяженной атмосферой, характерные размеры которой в несколько раз больше радиуса собственно звезды. Поэтому при решении обратной задачи интерпретации кривой блеска я столкнулся с необходимостью находить не только параметры модели, но и функции, описывающие структуру диска пекулярной звезды (с протяженной атмосферой). Таким образом, в отличие от классической методики я свел мою задачу к системе из двух интегральных уравнений Фредгольна 1-го рода, содержащих искомые функции, и нескольких нелинейных алгебраических уравнений, позволяющих находить искомые параметры модели. Поскольку из кривой блеска необходимо было найти не только функции, характеризующие структуру диска звезды Вольфа–Райе, но и параметры (радиус спутника – нормальной звезды и наклонение орбиты), я также проанализировал те условия, при которых моя обратная задача, содержащая четыре неизвестных (две функции и два параметра), может иметь единственное решение. Анализ этой системы интегральных и алгебраических уравнений и предварительная интерпретация полученных мной в Крыму фотоэлектрических кривых блеска затменной системы V444 Cyg и составили суть моей дипломной работы, которую я защитил в декабре 1963 года. Сдав в январе 1964 года госэкзамен по истории КПСС (с нас неожиданно потребовали выдержать еще и это испытание), я получил диплом МГУ по специальности «астрономия». По результатам дипломной работы я опубликовал две статьи – одну в бюллетене «Переменные звезды», вторую – в «Астрономическом журнале». Статьи опубликованы без соавторов. Надо отметить, что мне повезло с моим научным руководителем – профессором Д. Я. Мартыновым, который всегда отказывался войти в состав авторов работ своих учеников. При этом он часто сильно помогал своим ученикам мудрыми советами, но никогда не навязывал им свою точку зрения, предоставляя свободу выбора. Это был настоящий учитель, профессор, воспитавший целую плеяду крупных ученых. Мы учились по его широко известным учебникам «Курс практической астрофизики» и «Курс общей астрофизики» (позднее за написание этих учебников Дмитрий Яковлевич был удостоен Бредихинской премии АН СССР). Поскольку в дипломе у меня были в основном четверки и пятерки, я был рекомендован в аспирантуру физического факультета МГУ. Научным руководителем для меня согласился быть профессор Д. Я. Мартынов.

С большой теплотой я вспоминаю наше пребывание в военных лагерях летом 1962 года (май–июнь), когда мы перешли с четвертого на пятый курс физического факультета МГУ. Наша служба проходила вблизи города Горького в деревне Кантаурово, где дислоцировался дивизион войск ПВО на базе ракетных комплексов СНР-75. Здесь мы смогли на практике применить те радиотехнические знания, которые были получены на кафедре военной подготовки в МГУ. Кадровые военные к нам относились добродушно снисходительно. Но это было до первого совместного футбольного матча, состоявшегося спустя две недели после нашего прибытия. В этом матче наша команда (команда студентов физического факультета МГУ) со значительным преимуществом победила сборную команду дивизиона. И это неудивительно – среди членов нашей группы были такие опытные спортсмены (перворазрядники и кандидаты в мастера спорта), как, например, Леня Грищук – великолепный вратарь. После этой нашей победы в футбольном матче отношение персонала дивизиона к нам стало весьма уважительным. И мы старались оказывать свое уважение нашим коллегам по службе. Поскольку нас учили, что при встрече командира надо перейти на строевой шаг и затем отдать ему честь, приложив руку к виску, мы это делали с удовольствием, а один раз даже перестарались. Вспоминаю такую сцену. Несколько наших ребят несут на плечах большое и длинное бревно, а им навстречу идет офицер. И вот один из ребят, сгибаясь под тяжестью бревна, переходит на строевой шаг и отдает офицеру честь. Мы стоим вдалеке и хохочем, а офицер вообще взялся за живот от хохота. Вот так проходила наша служба в военных лагерях. Мы пробыли там два месяца и затем, сдав экзамены, получили звания младших лейтенантов инженерно-технических войск. Это давало нам право не быть призванными на срочную службу в армию. Лишь раз в три года мы проходили двухнедельные сборы для военной переподготовки. Как известно, в советские времена ученые очень ценились, и власть их старалась беречь.