"Астроном – это не профессия. Это образ жизни"

Чтобы побеседовать с астрономом Дмитрием Вибе, мы отправились в Звенигородскую обсерваторию. Она была основана в 1959 году. Главной задачей обсерватории была разработка методик для наблюдений искусственных спутников Земли. Со временем появились также и научные задачи. Так, например, телескоп "Цейсс-600" применяют для спектральных исследований. На телескопе "Сантел" (установленном на камере с говорящим названием ВАУ) проводятся наблюдения спутников и космического мусора. Кстати, посмотреть на звезды может любой желающий. Каждый год обсерватория проводит Дни открытых дверей. В невероятной атмосфере Звенигородской обсерватории Дмитрий Вибе рассказал, что современные астрономы почти не используют телескопы. Как же им тогда удается находить новые объекты и описывать неизвестные ранее процессы во Вселенной? Об этом и не только наша беседа с Дмитрием Вибе — заведующим отделом физики и эволюции звезд Института астрономии Российской академии наук.

— Расскажите о Звенигородской обсерватории, и чем вы здесь занимаетесь?

— Звенигородская астрономическая обсерватория – отдел Института астрономии Российской академии наук. Ее история насчитывает более 60 лет. Своим появлением обсерватория обязана запуску первого искусственного спутника Земли. Основная задача специалистов обсерватории – наблюдение за искусственными небесными телами – спутниками Земли, а также за космическим мусором.

Но есть и вторая важная задача – учебно-методическая. В обсерватории мы проводим различные учебные занятия с детьми, с нашими аспирантами. При необходимости есть возможность оперативно протестировать какое-нибудь астрономическое оборудование – новый прибор, который зачастую сложно сразу отправлять в настоящую обсерваторию.

К сожалению, здесь в Звенигороде «плохое» небо для астрономических наблюдений. Это связано и с погодой, и с засветкой. Близость мегаполиса сильно портит небо. Между тем, когда к нам приезжают люди из Москвы на дни открытых дверей, местное ночное небо вызывает у них настоящий восторг.

— Что нужно знать о современной астрономии человеку, который решил связать с этим свою жизнь и карьеру?

— Прежде чем принимать такое ответственное решение, важно уяснить – работа современного астронома не связана с наблюдением глазом в телескоп. Современная астрономия – это мощный раздел физики. Для того, чтобы ей заниматься, нужно хорошо знать физику, математику, и, конечно, основы программирования.

Представление о том, что астроном всю ночь проводит рядом с телескопом в единении с Вселенной, нужно отбросить. Даже современный астроном-наблюдатель к телескопу подходит очень редко.

— Что изменилось?

— Речь идет о той же самой научной эволюции, которая наблюдается во всех других областях. Появились компьютеры, поэтому человеку возле телескопа по большому счету делать нечего. И дело не только в технологиях.

У нас есть любительский телескоп, который мы используем, чтобы показывать небо посетителям, и в морозные ночи особенно заметно, как портится изображение, когда к телескопу подходят люди.

Дело в том, что мы с вами – источники тепла. Теплый воздух поднимается вверх, проходит перед телескопом и искажает изображение. Поэтому еще раз повторюсь – не стоит человеку подходить к телескопу.

Это в большей степени относится к профессиональным инструментам. Современный телескоп – это сложная машина, для работы с которым требуется особая квалификация. Поэтому важно сделать четкий выбор – либо быть специалистом по работе с телескопом, либо астрономом-учёным. Это две совершенно разные специальности. Хотя есть люди, которым удается уместить в голове и то, и другое, но это бывает нечасто.

Человек, который сегодня считается наблюдателем, должен уметь составлять правильную заявку на наблюдение. Нынешние телескопы сильно перегружены. У каждого большого инструмента есть программный комитет, который объявляет конкурс наблюдательных заявок. Заявки, прошедшие конкурс, передаются сотрудникам обсерватории. Именно они и проводят наблюдения. А астроном сидит на своем месте и смиренно ждет, пока ему пришлют результаты наблюдений.  

Разумеется, еще остались телескопы, в наблюдениях которых можно поучаствовать лично. Но это совсем не обязательно.

Конечно, даже в этих условиях астроном должен иметь представление о том, как телескоп работает. Поскольку в заявке он должен объяснить, почему он хочет провести наблюдения именно на этом конкретном телескопе. Астроном должен доказать, что наблюдение принесет результат. Не зная принцип работы конкретного телескопа, заявку составить невозможно.

— То есть астроном делает предположение о космическом объекте, а другие люди пытаются доказать это предположение? 

— Да. И здесь некоторые астрономы сталкиваются с ограничениями. Из-за перегрузки телескопов выигрывают те заявки, которые гарантированно дадут результат. Получается, что человек, задающий при помощи этих наблюдений вопрос природе, уже знает большую часть ответа. Поэтому современные крупные инструменты, как правило, используются для уточнения данных.

Для того, чтобы найти что-то новое, используются обзорные телескопы. Они работают по заданной программе и сканируют небо в разных диапазонах.

— Какой из телескопов наиболее востребованный?

— На этот вопрос нельзя дать однозначный ответ. Все телескопы очень разные. Если спросить обычного человека, какой телескоп наиболее известен, то, скорее всего, он назовет космический телескоп имени Хаббла. Во-первых, этот телескоп хорошо разрекламирован, во-вторых, это действительно отличный инструмент, в-третьих, он делает очень красивые картинки.

С другой стороны, существует большое количество телескопов, которые наблюдают в других спектральных диапазонах. Результаты их работы объяснить намного сложнее, да и красивые картинки получить не так просто. И количество людей, заинтересованных в наблюдениях, скажем, в гамма-диапазоне, не столь велико. Поэтому может показаться, что все остальные типы телескопов не востребованы. Но это не так. Востребованность телескопов определяется доступностью результатов. И здесь в выигрышном положении оказываются именно обзорные телескопы.

Когда проведено целевое наблюдение, призванное ответить на конкретный вопрос, то результатом может воспользоваться только тот человек, который составил заявку на наблюдение.

А есть обзорный телескоп, который просто фотографирует часть неба и выкладывает снимки в открытый доступ. Как правило, интерес к таким снимкам гораздо выше.

С точки зрения количества научных статей самым востребованным оказывается телескоп проекта SDSS – Sloan Digital Sky Survey или цифровой обзор неба Слоуна. Это небольшой инструмент, установленный в штате Нью-Мексико, который занимается как раз обзорными наблюдениями. Все результаты предоставляются в открытом доступе. Это настолько бездонная шахта научной информации, что Хаббл ему проигрывает.

— Вы все детство провели в обсерватории, впитывая невероятную атмосферу. Сейчас вы чувствуете тот трепет жизни в обсерватории?

— Конечно, все изменилось, как и сама работа астронома. Атмосфера Коуровской обсерватории Уральского государственного университета (ныне Коуровской обсерватории Института естественных наук и математики Уральского федерального университета) была иной. Можно, конечно, поностальгировать по той атмосфере, но ее уже не вернуть.

— Романтику убил прогресс?

— Нет, ни в коем случае. Просто она стала другой. Раньше романтика заключалась в единении с небом, с телескопом. Ты приходишь, включаешь телескоп, стоишь под звездным небом. Хотя это также достаточно специфическая вещь с точки зрения романтики. Свой рекорд ночных наблюдений, например, я поставил при температуре минус 37 градусов. При такой температуре сохранять романтику уже сложнее, особенно с учетом того, что это был немецкий телескоп – спутниковая камера SBG (Satellitenbeobachtung Gerät). Немцы все-таки не понимают, что такое минус 37 градусов. До современной модернизации фотографическая съемка выполнялась на стеклянные пластинки, которые нужно было загружать вручную в железный ящик с мелкими рычажками и крючками. В перчатках это сделать невозможно. Поэтому, когда ты голыми руками при температуре минус 37 крутишь пальцами что-то железное, единение с небом ощущается меньше.

В нынешних обстоятельствах романтика проявляется в другом. С одной стороны, я уже не торчу возле телескопа по ночам, по крайней мере, в силу профессиональных обязанностей. При этом я получаю результаты наблюдений или нахожу их самостоятельно в интернете. Я смотрю на космический объект, пытаюсь своим разумом проникнуть внутрь этого объекта. Все это происходит на колоссальных пространственных масштабах, и при этом вмещается в моей голове. Забавно, как огромная Вселенная помещается в таком небольшом объёме.

Когда я смотрю на ту или иную фотографию, я вижу не просто набор цветных пятен. Я понимаю, что там происходит сейчас, что было с этим объектом раньше, и какое будущее его ждет. И это замечательно.

— А сейчас вы видите детей сотрудников в обсерватории?

— Конечно, дети сотрудников приезжают сюда по разным поводам. Но мне кажется, сейчас заразиться этой романтикой сложнее. Астрономия – сложная наука. И если убрать из нее стремление смотреть на небо телескоп, то остаток требует серьезной квалификации. А ощущение Вселенной в голове приходит далеко не сразу.

— Вы замечаете интерес у детей, которые к вам приезжают, или их взгляды устремлены в экран телефона?

— Это сильно зависит от самого ребенка. Иногда встречаются дети лет 5-6, на которых смотришь и думаешь – еще пару лет и можно брать в аспирантуру. Я, конечно, преувеличиваю, но стремление и понимание заметно. Маленький ребенок из первого или второго класса задает вполне осмысленные вопросы, на которые интересно отвечать.

Конечно, встречаются и те, которым ничего не интересно. Но в данном случае большую роль играет социальное влияние. Некоторым детям, особенно старшего возраста (10 или 11 класс), стыдно показывать свой интерес. Бывают забавные случаи, когда дети всем своим видом демонстрируют, что им ничего не надо. А потом потихоньку, чтобы другие не видели, они подходят и задают вопросы.

А когда привозят классы с углубленным изучением предметов, то это просто майский день, именины сердца. Видишь их и думаешь – все-таки есть у нас будущее. Причем, это могут быть и биологи, и филологи. Предмет не так важен, сколько общий настрой, который помогает воспринимать информацию из других областей.

— Каждый день мы слышим о новых астрономических и астрофизических открытиях. Складывается ощущение, что об устройстве Вселенной все известно. Но мы продолжаем искать все новые и новые интересные объекты. Почему?

— Вселенная – огромна. Уйдет немало времени, прежде чем мы постигнем ее полностью.

Сейчас мы имеем более или менее связное представление об эволюции Вселенной. Многие космологические модели вышли на тот уровень, когда они могут быть подтверждены или опровергнуты с помощью наблюдений.

Общую канву мы нарисовали. При этом во Вселенной остается колоссальное количество частностей, которые нам очень интересны. Например, наше происхождение. Человечество – это продукт эволюции Вселенной, ее определенного пути. И нам, конечно, интересно, что это за путь.

Наверное, нам страшновато одним во Вселенной. Мы пытаемся убедить себя, что мы не одни. Для этого нужно понимать, как человечество, собственно, появилось во Вселенной, и можно ли ожидать, что этот процесс повторился где-то еще.

Существуют и другие частные проблемы, связанные с эволюцией звезд, с образованием планет. И этими частностями мы будем заниматься еще очень долго. Кто знает, возможно, однажды из этих частностей вырастит что-то далеко не частное.

Когда ученые что-то исследуют, они не ставят себе конкретную цель, они просто познают Вселенную. В результате этих исследований возникают новые вопросы, которые в дальнейшем могут сильно поменять наше представление о мире.

— В России наука становится популярной благодаря лекциям профессоров и популяризаторам науки. Как вы оцениваете эту тенденцию?

— Вообще, чтобы дать оценку, нужно провести серьезные исследования. Но мне кажется, что в значительной степени мы имеем дело с тем, что называется просвещением просвещенных. На лекции, в основном, приходят люди, которым лекции не нужны, ведь они сами могут найти нужную им информацию.

Смысл в том, что интернет полон информации, в том числе астрономической. При этом часть информации – достоверная и осмысленная, а другая часть – фантазии и бред. Неподготовленному человеку сложно в этом разобраться. И задача популяризации состоит в том, чтобы отделить зерна от плевел: этот сайт можно читать, а другой – не стоит. А те люди, которые ходят на лекции, они сами могут сделать этот выбор. Им это просто интересно. Но, как мне кажется, целевой аудиторией должны стать и другие люди, которые еще не знают, что им интересно.

— А как дать им понять, что та или иная область знаний может быть интересной?

— Боюсь, я не знаю. Единственная мысль, которая приходит в голову – заинтересовать в школе. Но повторюсь – нужно серьезное исследование, продуманная программа. Сейчас процесс типичен: рассылается объявление, что будет прочитана лекция. Кто увидит это объявление – те, кто уже в теме. Так что, количество лекций – это хорошо, публикации научно-популярных книг – это хорошо. Но этим не нужно обманываться.

— Мне очень нравится история вашего знакомства с Борисом Михайловичем Шустовым. Удалось ли вам решить задачу выметания пыли из галактики?

— На тот момент нам казалось, что она решена. Мы воспользовались полученной информацией, построили модели, провели расчеты. Но оказалось, что то, что происходит с отдельно взятой пылинкой в космосе интересно само по себе.

Есть некая глобальная пыль, которая разлетается из галактики на большие расстояния. Но можно взять одну пылинку и посмотреть, что с ней происходит внутри галактики, до того, как она вылетела, что с ней происходит потом, уже вне галактики. Это настолько емкая и затягивающая задача, что впоследствии от задачи выметания пыли из галактики мы ушли довольно далеко.

Не так давно мы вновь решили изучать пыль внутри галактики уже на основе новых данных, полученных за эти годы.  

— Какие вопросы стоят сейчас перед вами?

— Новые данные говорят о том, что пыль присутствует вне галактик, хотя ее там быть не может. Пыль – это твердое вещество, которое образуется в условиях высокой плотности. Плотность газа за пределами галактики ничтожно мала. Значит, пыль туда как-то попадает. Возможно, ее выталкивает из галактики излучение звезд. Или она вытекает из галактики вместе с потоками горячего газа, образующемся в галактическом диске. При этом пыль попутно разрушается, под действием соударения с частицами газа.

Мы пытаемся ответить на вопрос: долетает ли пыль до внегалактического пространства? И на самом деле, мы точно знаем, что долетает. Мы видим это благодаря наблюдениям, но пока не видим на моделях. И если результаты моделирования будут отрицательными, то это будет означать, что мы слишком много о себе возомнили, посчитав, что о пыли мы уже все знаем.

То есть речь идет о пути постижения свойств пыли в нашей собственной галактике. И это тоже в некотором смысле вопрос мировоззренческий, потому что Земля – это очень большая космическая пылинка, продукт эволюции космической пыли. Пытаясь постичь свойства космических пылинок, мы снова возвращаемся к вопросам – откуда появилась Земля? Как она сформировалась? Сколько еще таких планет может быть во Вселенной?

— А телескопы нужны вам для решения этой задачи?

— Астрономия – это наука, которая идет от наблюдений. На самом деле, нам часто нет нужды проводить дополнительные новые наблюдения. Для решения нашей задачи мы можем воспользоваться накопленным наблюдательным материалом. Сначала появляются наблюдения, а потом формулируется теория, которая их описывает. То есть сначала Вселенная нас удивляет, а потом мы пытаемся это удивление рассеять.

— Недавно была опубликована новость о том, что звезда Бетельгейзе в созвездии Ориона не тускнеет, как считалось ранее, а покрывается пылью. Может ли такое запыление случиться с Солнцем?

— Для формирования пыли  требуются особенные условия – достаточно высокая плотность и достаточно низкая температура. Чтобы началась конденсация пыли, температура вещества должна быть меньше 1000 градусов по Кельвину (примерно 700 по Цельсию). При более высокой температуре  твердое вещество не может существовать – оно испаряется.

На Солнце температура порядка 5500 градусов по Кельвину (5200 по Цельсию). О твердом веществе не может быть и речи. На данный момент от Солнца мы никакой пыли ждать не можем.

На поверхности Солнца есть молекулы – двух- и трехатомные. Например, можно найти молекулы водорода Н2. А там, где на поверхности звезды наблюдаются пятна, иногда наблюдают даже воду. Я люблю в этом случае цитировать Антона Павловича Чехова и его «Письмо к ученому соседу»: «Из какого мокрого тела сделаны эти самые пятна, если они не сгорают?» Я это называю гениальным предвидением того, что в пятнах действительно будет обнаружена вода.

Для того, чтобы образовалась пыль, нужно чтобы вещество остыло. Чтобы оно остыло, оно должно расшириться. Газы нагреваются при сжатии и остывают при расширении. Это и есть судьба нашего Солнца. Через несколько миллиардов лет Солнце превратится в красный гигант. Оно будет расти и остывать, теряя плотность. В какой-то момент в расширяющейся оболочке Солнца возникнет такое сочетание плотности и температуры, при котором возможно образование пыли.

Нам жить в эту «прекрасную» пору не придется. Однако у других повзрослевших звезд мы эти процессы наблюдаем. Вполне возможно, что это происходит и с Бетельгейзе. Хотя Бетельгейзе – не солнцеподобная звезда. Она гораздо более массивная, при этом у нее расширяющаяся оболочка, где вполне могут образовываться пылинки. Мы также знаем, что формирующаяся пыль может сильно гасить наблюдаемое излучение звезды.

Есть знаменитая звезда R Северной Короны. У нее наблюдаются сильные падения яркости, которые как раз связаны с тем, что она "коптит". Она выбрасывает облака углеродной пыли, которые заслоняют ее до такой степени, что яркость снижается в сотни раз. Процессы вокруг Бетельгейзе – это семечки по сравнению с тем, что происходит с другими звездами.

— Какие из последних открытий в астрономии вы считаете наиболее значимыми?

— Этот вопрос сильно зависит от сферы деятельности человека. Что интересно одному, на это другой скажет: «Ну и что?» В прошлом году, например, много шума наделала опубликованная фотография черной дыры. Для кого-то это стало важным результатом, который подтвердил чьи-то предположения или развеял какие-то сомнения. С точки зрения астрономии, которой я занимаюсь – ну, молодцы, ну, Оk.

Лично для меня гораздо больший интерес представляют изображения планетных дисков, которые были получены благодаря данным интерферометра ALMA, установленного в Чили. Мы можем детально изучить диски, из которых формируются планетные системы. Изображения этих дисков оказались не совсем такими, как мы ожидали. В этих дисках обнаружились многочисленные детали, кольца, спиральные ветви, которых мы раньше не видели, и свойства которых сейчас нужно объяснять. Почему, например, мы видим планетный диск, состоящий на самом деле из колечек вокруг звезды? Первое объяснение – мы видим формирование планеты. Между тем, новые данные говорят о том, что существуют механизмы, которые способны безо всяких планет формировать кольца из вещества диска. Какие процессы происходят дальше, рождаются ли в дисках планеты – вопросы, на которые сейчас пытаются ответить специалисты.

А люди, которые занимаются черными дырами, смотрят на это и думают: «Скучновато»!

— Все-таки, пожелайте что-нибудь тому счастливчику, который решит стать астрономом.

— Счастливчику? Я желаю этому человеку очень вдумчиво подойти к осознанию того, что есть современная астрономия. Ответить на вопрос, чего он действительно хочет, и познакомиться с работой разных астрономических учреждений, понять, где именно он хочет найти себе научную задачу.

Дело в том, что астроном – это не профессия. Это образ жизни. Есть люди, которые занимаются разработкой оборудования. Они тоже считаются астрономами. Есть люди, которые строят теоретические модели, а есть те, кто занимаются наблюдениями. И все они – астрономы. Поэтому очень важно задать себе вопрос – чего я хочу, и попытаться вдумчиво на него ответить.

К нам в обсерваторию приезжает множество людей. Среди них часто встречаются те, которые говорят: «Я очень хочу здесь работать, я готов выполнять любые задания». Такая самоотверженность, к сожалению, совершенно бессмысленна. Эта деятельность требует высокой квалификации.  Просто прийти с улицы в астрономию сложно. Хотя и есть примеры – величайший наблюдатель всех времен и народов во всей истории человечества Уильям Гершель по образованию был музыкантом. В принципе, это возможно, но потребует большого труда и упорства.