Материал: Шахбазян Ю. АМБАРЦУМЯН. Этапы жизни и научные концепции

не менее решительно, чем Йордан и Хойл. В статье, напечатанной в американском «Astrophysical journal» в 1951 году, он на двадцати двух страницах объясняет не только происхождение и эволюцию звезд, но и возникновение галактик, их спиральные и эллиптические структуры, происхождение планет, происхождение белых карликов. Неискушенному читателю может показаться, что еще две-три таких статьи Вейцзеккера — и все проблемы астрофизики будут легко и быстро разрешены, после чего в этой науке уже нечего будет делать».

Здесь стоит специально остановиться, чтобы пояснить, какую непримиримую борьбу всю жизнь вел Амбарцумян с очень распространенным желанием физиков и астрономов, поспешно и однозначно объяснить все физические явления до конца. В науке, тем более в астрофизике, проблемы решаются малыми, позитивными, весомыми, достоверными шагами. Амбарцумян часто предостерегал от скороспелых, головокружительных умозаключений с целью в скоростном порядке попытаться объяснить все возникшие трудности. Многие его ученики следовали этому ценному принципу. Вейцзекер предлагал искусственно придуманный им единый метод для описании космических систем и тел, находящихся на разных ступенях иерархической лестницы, включая происхождение галактик, звездных скоплений, звезд и планет. Амбарцумян отвергал такой стандартный, унифицированный подход в задачах происхождения космических систем разного порядка. Ведь рассуждения Вейцзекера приводят его, в частности, к такому парадоксальному выводу, что звезды образуются только в такой галактике, в которой они отсутствуют. Следовательно, все звезды нашей Галактики, по Вейцзекеру, должны были образоваться раз и навсегда в отдаленной прошлой эпохе. И самое главное, что отмечает Амбарцумян, — «Теория Вейцзеккера становится совершенно бесполезной для астронома — наблюдателя, поскольку она не входит в детали явлений, не предсказывает ни одного нового явления».

Не может быть приемлемой космогоническая гипотеза образования звезд в результате конденсации межзвездного газа, служившая краеугольным камнем теории астронома кембриджской школы Хойла. Амбарцумян противопоставляет его теории, основанной лишь на гравитационном взаимодействии, теорию истечения вещества из звезд и явление фрагментации сверхплотной материи в менее плотную, которая успешно разрабатывается в Советском союзе, в частности, бюраканской астрофизической школой.

Далее В. А. Амбарцумян подробно излагает свою концепцию происхождения и развития звезд, обосновывает кон-

кретными примерами существование новых типов звездных систем — звездных ассоциаций, областей звездообразования. Звездным ассоциациям и вопросам космогонии звезд мы посвятили одиннадцатую главу, и по этой причине мы опустим подробное изложение доклада Амбарцумяна.

Отметим лишь, что в своем докладе Амбарцумян дает высокую оценку некоторым работам Фесенкова, Масевич, Воронцова-Вельяминова, Соболева, Мустеля, Шайна, Газе и особенно работам Паренаго.

Амбарцумяну было задано 15 вопросов, и некоторые заслуживают упоминания. Например:

Вопрос. «Не считаете ли Вы, что ассоциации являются одним из многих результатов взаимодействия диффузного вещества и звезд, в процессе которого могут образоваться крупные скопления, разновидности которых, может быть, представляют собой ассоциации?»

Ответ. «Нет, звездные ассоциации не являются разновидностями скоплений, потому что звездные ассоциации содержат в себе звездные скопления, иногда не одно, а два — три. Поэтому, нельзя согласиться с точкой зрения, согласно которой можно звездные ассоциации называть скоплениями. Тогда придется для звездных скоплений придумать новое название...»

Здесь предметом дискуссии является якобы отсутствие строгого определения понятия звездных ассоциаций. Этот вопрос неоднократно поднимался на совещании, и Амбарцумян давал исчерпывающие разъяснения принципиального отличия звездных ассоциаций от звездных скоплений.

Вопрос. «По каким соображениям Вы возражаете против захвата звездами межзвездного вещества? В частности, почему потеря вещества есть материализм, а его приобретение извне — идеализм?»

Ответ. «Я этого не утверждал. Я говорил, что возражаю не против захвата вообще, а считаю, что, изучая вопрос захвата, нужно произвести соответствующие наблюдения. Никто не наблюдал, как звезды захватывают вещество. Нужно рассчитать игру всех сил — то есть ньютоновских сил притяжения и бредихинских сил отталкивания1. Но авторы, которые занимались аккрецией, изучали только действие сил притяжения».

Эта дискутируемая проблема также относится к важнейшей задаче космогонии: образовались ли планеты, звезды и галактики из равномерно распределенной газопылевой субстанции под действием сил притяжения, или, наоборот, ту-

1 Силы лучевого давления.

манности образовались в результате взрывных процессов при истечении вещества из звезд и галактик. Амбарцумян не отрицал принципиальной возможности процессов гравитационного сжатия газопылевой субстанции в космические тела (классическая космогоническая теория). Однако он утверждал, что в настоящую эпоху эволюции Вселенной происходит обратный процесс — процесс катастрофического распада плотных и сверхплотных тел на менее плотные. Более того, такой процесс катастрофического распада уверенно подтверждают многочисленные факты наблюдательной астрофизики. Что касается процессов конденсации газопылевой материи, то наблюдательная астрономия не подтвердила ни одного такого факта и первоочередной задачей для сторонников этого направления является их обнаружение. А самое главное, как уже говорилось, одноразовый конденсационный процесс не в состоянии объяснить бесчисленное многообразие нестационарных явлений — сложнейших нерегулярных процессов переменности звезд и галактик.

После основного доклада Амбарцумяна, с глубоким оппонирующим докладом выступил один из крупных специалистов в звездной астрономии Б. А. Воронцов-Вельяминов1.

Он был настроен весьма воинственно против концепции Амбарцумяна о звездных ассоциациях, но старался быть очень объективным. Прежде всего, он взял под сомнение основной факт существования неустойчивых систем — конфигураций типа трапеций и цепочек в ассоциациях. Доказательством была ссылка на теоретические работы Г. А. Мановой и Б. Меурерса и свои, где якобы удалось доказать, что трапеции и цепочки (также неустойчивые системы) являются эффектами проекции звезд, находящихся на различных расстояниях по лучу зрения. Даже известная «трапеция» в Орионе бралась под сомнение. При этом, в отличие от Амбарцумяна, у этих авторов все гиганты О и В во всех галактиках оказались в устойчивых системах. То есть ставился под сомнение сам факт существования ассоциаций как неустойчивых систем.

Во время совещания Амбарцумяну так и не удалось убедить Воронцова-Вельяминова и его сторонников в реальности существования звездных ассоциаций. Любопытно, что за два года до этой дискуссии Амбарцумян был уже удостоен Сталинской премии за открытие звездных ассоциаций. Однако это обстоятельство не влияло на характер дискуссии между докладчиком и оппонентом, и они демонстрировали

1 Воронцов-Вельяминов Борис Александрович (1904—1994) — российский советский астроном, с 1924 года работал в ГАИШ. Труды по изучению нестационарных звезд, туманностей, галактик и др.

поведение, независимое от политики и конъюнктуры. Оба были объективны и доброжелательны. Долгое время после совещания Воронцов-Вельяминов продолжал упорствовать, пока не появились дополнительные убедительные исследования других астрофизиков в пользу доводов Амбарцумяна. В последние годы жизни Воронцов-Вельяминов стал приверженцем звездных ассоциаций.

С совершенно противоположных позиций, имеющих двухсотлетнюю историю, то есть с позиций образования звезд из диффузного вещества, обрушились на Амбарцумяна некоторые астрофизики во главе с А. И. Лебединским, естественно не приемля ни одного утверждения в его концепции. В унисон Лебединскому, пытавшемуся доказать реальность захвата звездами газопылевой материи, выступил Л. Э. Гуревич. Лебединского и Гуревича, а вместе с ними и гипотезу захвата О. Ю. Шмидта поддержали многие докладчики, которые полностью игнорировали главный аргумент Амбарцумяна — недопустимость учета только одних сил гравитации в задаче гравитационного сжатия.

Весьма определенно на совещании выступил В. А. Домбровский: «Теории В. А. Амбарцумяна А. И. Лебединский и Л. Э. Гуревич противопоставили концепцию гравитационной конденсации звезд из диффузного вещества. На первый взгляд, кажется, что эта концепция объясняет многие явления, однако на самом деле она представляет собой лишь схему, ничего по существу не объясняющую. Да иного и трудно ожидать, когда все многообразие мира пытаются объяснить механической схемой. В результате, вместо действенной теории, способной объяснить процессы происхождения звезд, перед нами плод кабинетного творчества, искусственная концепция, не выдерживающая испытания при соприкосновении с фактическим материалом наблюдений».

Полное отсутствие прямых или косвенных наблюдательных данных, показывающих возможность образования звезд из диффузного вещества, делало уязвимой все абстрактное теоретизирование Лебединского. Аргументы Амбарцумяна оказались более весомыми. Об этом мы подробно говорили в предыдущих главах.

Но В. А. Амбарцумяна ожидал другой, более серьезный подход к задаче о конденсации в диффузной среде, чем избитая гравитационная модель группы Лебединского.

Здесь следует остановиться на исследованиях академика Г. А. Шайна и А. Б. Северного. Г. А. Шайном и В. Ф. Газе была обнаружена «конденсированная» материя, имеющая характер утолщений в виде волокон некоторых туманностей

В заключительном слове В. А. Амбарцумян подробно остановился на всех вопросах и проблемах, вызвавших недоумение и несогласие его оппонентов. В основном это относилось к основному оппоненту — Воронцову-Вельяминову.

«Мне кажется, что причиной ошибок Б. А. ВоронцоваВельяминова в отношении звездных ассоциаций является то, что он все-таки, к сожалению, не понял до конца всей совокупности идей, связанных со звездными ассоциациями и сопредельными вопросами звездной динамики. Б. А. ВоронцовВельяминов по какому-то недоразумению считает до сих пор, что звездные ассоциации являются разреженными, как бы пустыми кавернами (коридоры прозрачности) в общем звездном поле Галактики.

Воронцов-Вельяминов говорил о сверхустойчивых скоплениях, но всякий, знающий элементы звездной динамики, скажет, что звездные скопления обладают очень небольшой устойчивостью и быстро разрушаются. По-видимому, он совершенно забыл о том, что тезис о продолжающемся возникновении звезд в Галактике был впервые обоснован как раз в результате доказательства неустойчивости скоплений. На это указывали здесь другие выступающие.

Наконец, меня поразило утверждение Б.А.ВоронцоваВельяминова о том, что расчеты, основанные на теории вероятности, его ни в чем не могут убедить... Я не знаю, как такое заявление могло возникнуть. Ведь теория вероятностей — это такая же математическая наука, как арифметика или алгебра. Что же останется от астрономии, если мы откажемся применять в наших работах математические расчеты?»

Несогласие с концепцией А. И. Лебединского и Л. Э. Гуревича Амбарцумян сформулировал просто: «Они должны отказаться от чисто механических схем, от чисто механических теорий, должны учесть все разнообразие сил, действующих в звездах и звездных системах. И хотя вопрос о конкретных формах существования дозвездной материи еще не ясен, все же следует отметить, что не следует ограничивать себя только диффузным веществом и звездами. Это было бы совершенно неправильно».

В завершение он отметил, что большинство (одиннадцать) докладчиков согласны с его концепцией звездных ассоциаций и поблагодарил их.

Любопытно, что относительно механизма конденсации при магнитно-гидродинамическом образовании звездных зародышей в волокнистых газовых туманностях, предложенного Г. А. Шайном и А. Б. Северным, В. А. Амбарцумян не высказал своего мнения. В последующем многие возвраща-

лись к этим идеям, но большого успеха не было достигнуто. Магнитно-гидродинамические процессы широко исследуются сейчас в связи с проблемами астрофизики Солнца.

Председательствующий Б. В. Кукаркин в своем заключительном слове заметил, что на совещании участвовало свыше трехсот специалистов из ста научных учреждений. Назвал замечательными исследования В. А. Амбарцумяна, В. Г. Фесенкова и Г. А. Шайна.

Так страна провела широкое обсуждение великой проблемы происхождения и развития звезд.

Следующее космогоническое совещание было посвящено проблеме происхождения космических лучей.

Третье совещание происхождение космических лучей.

Совещание состоялось в мае 1953 года. Приняли участие свыше двухсот специалистов, в основном физики и астрофизики.

Задача происхождения космических лучей имеет вековую историю. Исследования показали, что космические лучи состоят из корпускул, движущихся почти со скоростью света, и обладают колоссальными энергиями. Было установлено, что они имеют заведомо внеземное происхождение. Несмотря на успешные многочисленные исследования космических лучей, происхождение первичных частиц, источники их генерации, механизм ускорения, причины вариаций интенсивности пока не нашли удовлетворительного объяснения. Более того, вся трагедия изучения космических лучей, с астрофизической точки зрения, заключается в том, что неизвестно, от какого конкретного космического объекта (звезды, туманности, галактики) исходит данный поток корпускул. Космические лучи, образующиеся в недрах самых активных звезд и галактик, проходя и блуждая между галактическими и межгалактическими магнитными полями, меняя многократно свое направление, для земного наблюдателя теряют направление на первичный объект излучения. Это очень досадное обстоятельство. Несмотря на это, исследование космических лучей интенсивно производится с высокогорных станций, с высотных атмосферных и внеатмосферных станций. Особенно интересны вариации интенсивности космических лучей при повышении солнечной активности (магнитных бурях). Как правило, при большой солнечной активности интенсивность космических лучей падает.

Большое место в докладах было уделено рассмотрению

теоретических механизмов ускорения космических лучей. В частности, многие докладчики предлагали различные варианты усовершенствования и уточнения теории ускорения частиц Энрико Ферми.

И. С. Шкловский напомнил участникам, что «…радиоастрономия внесла существенные изменения в то тяжелое положение, в котором была наука о природе и происхождении космических лучей. Радиоастрономия сделала космические релятивистские частицы наблюдаемыми». То есть радиоастрономы по анализу радиоспектра могут выделить области генерации космических лучей. Далее он и другие участники совещания приводят соображения, что источниками космических лучей являются, по крайней мере, сверхновые звезды.

Четвертое совещание: нестационарные звезды

Интерес к космогонии нестационарных объектов был очень высок, и созрела необходимость широкого обмена мнениями о результатах астрофизических исследований переменных, новых и сверхновых звезд — исследований разнообразных нестационарных процессов.

Совещание состоялось в октябре 1954 года. Было сделано большое количество интересных докладов по физике новых, сверхновых и иррегулярно переменных звезд. Особенно интересны были доклады Мустеля, Копылова, Соболева, Шкловского, Седова, Масевич, Петухова, Воронцова-Вельяминова, Минина, Шайна, Горбацкого, Крата, Кукаркина, Паренаго, Домбровского, Амбарцумяна.

Амбарцумян чувствовал себя на конференции по анализу переменных объектов как рыба в воде. Путеводной звездой в исследованиях Амбарцумяна являлся поиск новых, уникальных физических процессов и явлений во Вселенной среди именно нестационарных объектов. Он непрерывно думал о неспокойных объектах и благодаря удивительной памяти не только помнил о многочисленных разнообразных нестационарных звездах, но и неожиданным образом мог сопоставлять в уме их бесчисленные спектроскопические, фотометрические, морфологические, кинематические и динамические характеристики. Амбарцумян редко повторно обращался к научным статьям и умел виртуозно анализировать различные объекты и сравнивать их в уме. Он часто интуитивно опережал возможность или безнадежность строгого математического описания того или иного физического явления.

Взрывные переменные звезды, новые, сверхновые, увели-

чивающие интенсивность своего блеска до миллиардов раз, составили главный костяк дискуссии на совещании.

В исследовании новых звезд большой интерес вызвали попытки объяснения механизма вспышек, причем вспышек повторяющихся. Естественно, отправным моментом здесь явился вопрос, чем новые звезды, как неустойчивые объекты, отличаются от звезд не вспыхивающих. Например, по светимости, спектру, размерам и распределению в Галактике новые близки к ядрам планетарных туманностей. Но есть и существенная разница между ними — выброшенные оболочки планетарных туманностей расширяются крайне медленно, тогда как оболочки, выброшенные новыми звездами, расширяются быстрее. Конечно, космогоническую проблему природы новых звезд нельзя решить, если направить усилия только на изучение физических процессов во время вспышки. Не менее важно знать, как живет звезда между вспышками. Подробное изучение спектров на разных этапах вспышки новой звезды выполнил Мустель и пришел сразу к двум гипотезам. Первая сводилась к разным поведенческим манипуляциям выброшенной оболочки, а вторая — к расширению и убыванию фотосферы звезды вместе со звездой. Теоретические расчеты, сделанные В. В. Соболевым, в общем, согласовывались с результатами наблюдения. Однако анализ кривой блеска пока не мог привести к однозначному выводу о том, какая из рассматриваемых гипотез описывает расширение новой. Во всех случаях, к сожалению, речь не шла о раскрытии первопричины вспышки новой, а рассматривался процесс после совершившегося взрыва.

Оценка величины выбрасываемой массы при вспышке новой очень важна и была получена многими астрофизиками. Тут первыми были В. А. Амбарцумян и Н. А. Козырев, которые в 1933 году рассчитали массу выброшенной оболочки новой. Неожиданно она оказалась весьма малой, примерно в сто тысяч раз меньше массы Солнца. Вопрос об оценке массы, теряемой новой звездой во время вспышки, очень сложен, так как должны быть определены, как масса главной оболочки сразу же после максимума блеска, так и масса, которая выбрасывается в форме непрерывного истечения после максимума блеска. Такую работу после Амбарцумяна и Козырева проделали И. М. Копылов, Э. Р. Мустель и Ш. Г. Горделадзе в СССР и Гапошкины1 в Гарварде. Любопытно, что разные методы расчета дали почти одинаковый результат.

1 Гапошкин Сергей Илларионович (1898—1984) и Пейн-Гапошкина Сесилия Хелина (1900—1979) — американские астрономы. Совместные труды по изучению переменных звезд.