Астрономія як професія

В. Г. Сурдин, ГАІШ МДУ, м. Москва

Хто і де працює?

Астрономія чудова тим, що зоряне небо - предмет її дослідження - є 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 любителі. Зазвичай любителі астрономії об'єднуються в гуртки і клуби при Будинках творчості молоді, планетаріях, педінституту і зв'язуються з найближчими астрономічними центрами для консультацій. Дуже часто юні любителі астрономії, здобувши вищу освіту, стають професійними астрономами.

В 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, педінституту 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 Росії, Головна астрономічна обсерваторія (Пулковська) і Спеціальна астрофізична обсерваторія (на Північному Кавказі) АН Росії.

Під усьому 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 потрібен зв'язок для координації спільних робіт. Її здійснює Міжнародний астрономічний союз, а також астрономічні суспільства і асоціації різних країн: Американське астрономічне товариство, Королівське астрономічне товариство Великобританії, Європейське астрономічне товариство та ін

В Росії також є Астрономічний товариство, що об'єднує професійних учених, і Астрономічно-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 Астрономічні журнал», «Астрономічний вісник», паралельно виходять українською 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 і нові журнали, серед яких особливо відзначимо «Звездочет».

Чим займаються?

Молодь, захоплена астрономією, не завжди чітко розуміє коло вже вирішених наукою завдань і проблем, над якими працюють вчені. 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 в просторі на багато тисячоліть вперед і назад у часу.

! У загальних рисах досліджена природа всіх планет, а поверхні Місяця, Венери і Марса піддані прямому вивчення.

! Перестали бути таємничі ми астероїди і ядра комет, незабаром почнеться їх пряме зондування.

? До цих пір немає точного рішення багатьох приватних проблем космогонії: як сформувалася Місяць, як утворилися кільця навколо планет-гігантів, чому Венера обертається дуже повільно й у зворотному по відношенню до інших планет напрямі і ін

? Немає загальноприйнятого вирішення головної проблеми: як виникла Сонячна система

? Навряд чи вона буде вирішена до тих пір, поки не вдасться вивчити аналогічні планетні системи інших зірок.

У зоряної астрономії

! Створена теорія внутрішньої будови зір, знайдені методи діагностики зоряних надр шляхом дослідження вібрацій зовнішніх шарів зірки (геліосейсмології) і шляхом реєстрації нейтрино, які народжуються у ході термоядерних реакцій.

! У загальних рисах побудована картина походження й еволюції зірок.

! Виявлені і вивчені 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 декілька разів сильніше, ніж це може бути забезпечено які спостерігаються в ній речовиною. Імовірно, більша частина речовини Галактики досі прихована від астрономів.

? Не існує єдиного сценарію походження й еволюції Галактики.

Під позагалактичне астрономії

! Знайдено методи вимірювання відстаней аж до самих віддалених об'єктів Всесвіту.

! Вивчено будову основних типів галактик і їх скупчень.

! Виявлено, що скупчення галактик розподілені не хаотично, а утворюють ще більше великомасштабну комірчасту структуру Всесвіту.

? Не вирішена проблема прихованої маси в скупчення 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, допомагають моделювати фізичні процеси в космосі.

Астрономи постійно зайняті створенням нових телескопів і комп'ютерів. Зараз найбільший оптичний інструмент у 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 - друга 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 многоглазий інструмент. Результати обіцяють бути вражаючими. Кілька років працює на орбіті американський 2,4-м телескоп ім. Хаббла. Які покладалися на нього надії виправдовуються: ніколи ще астрономи не мали такого потужного інструменту.

Приємно повідомити, що і в Росії створюється схожий прилад, що 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.

В 1995 астрономи Токійського університету самі створили спеціалізований комп'ютер, здатний проводити розрахунки за зоряною динаміці зі швидкістю 1000 млрд операцій в секунду! Тепер вони моделюють еволюцію гігантських зоряних систем, що містять мільйони зірок, на проміжках часу в мільярди років всього 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.

Список літератури

Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.1september.ru/