Александр Дубяго

Родился 18 декабря 1903 г. в Казани в семье известного русского астронома, профессора Казанского университета, Дмитрия Ивановича Дубяго (1849—1918). Неудивительно поэтому, что Александр Дмитриевич рано заинтересовался астрономией; в возрасте 12-13 лет он уже наблюдал переменные звезды, а в четырнадцать лет он был одним из первых, заметивших Новую звезду в созвездии Орла. Первой работой, подготовленной А. Д. Дубяго к печати (вероятно, под руководством отца), но оставшейся в рукописи, было описание яркого метеора, наблюдавшегося летом 1918 года в окрестностях Казани. Описание было составлено по сообщениям, присланным в Казанскую обсерваторию. Трудовая деятельность Александра Дмитриевича началась очень рано. В конце 1918 года — после смерти отца, в возрасте 15 лет он был зачислен в штат астрономической обсерватории Казанского университета на должность вычислителя, в обязанности которого входила и Служба времени.

В 1920 г. Александр Дмитриевич поступил на физико-математический факультет Казанского государственного университета и в студенческие годы с огромной любовью и энергией продолжал заниматься астрономией, главным образом теоретической астрономией. Одновременно он проявлял себя и как искусный наблюдатель. А. Д. Дубяго открыл две кометы. Первая из них была открыта 24 апреля 1921 года и получила наименование 1921 I (Dubiago) (по современной номенклатуре C/1921 H1 (Dubiago)). В дальнейшем после опубликования наблюдений этой кометы, А. Д. Дубяго вычислил эллиптическую орбиту кометы, оказавшейся членом семейства Нептуна с периодом обращения в 79,5 года.

14 октября 1923 года Александр Дмитриевич открыл комету 1923 III (Bernard — Dubiago). Обладая великолепной памятью и необыкновенными вычислительными способностями, Александр Дмитриевич с юных лет и до последних дней своей жизни любил заниматься вычислениями. В 1923 г. он опубликовал свои первые работы по изучению движения комет. Одна из них содержала предвычисление появления кометы 6P/d'Arrest в 1923 г.; в 1920 г. эта комета имела тесное сближение с Юпитером, что значительно усложняло предвычисление. Другая работа была посвящена определению окончательной орбиты кометы 1909 IV (Daniel). В этой большой по объёму работе Александр Дмитриевич проявил себя тонким и требовательным к себе исследователем. Он заново произвёл редукцию всех 188 звёзд сравнения, используя малодоступные звёздные каталоги, привел положение этих звёзд к Фундаментальной системе Босса и попутно определил собственные движения 23 звёзд. На основании полученных окончательных элементов орбиты кометы 1909 IV А. Д. Дубяго заново вычислил её эфемериду с учетом возмущений от Юпитера на 1916 г. и показал, что в 1916 г. комета не была найдена из-за неверно вычисленной эфемериды, а не в связи с плохими условиями её видимости, как это в своё время предполагалось. В студенческие годы Александром Дмитриевичем была выполнена и первая из работ, связанных с кометой Брукса. Это комета потом была «спутницей» Александра Дмитриевича на всем его творческом пути.

После окончания Казанского университета в феврале 1925 г. Александр Дмитриевич был оставлен ассистентом при кафедре астрономии и всю свою дальнейшую жизнь провёл в стенах Казанского университета, пройдя путь от вычислителя до профессора и директора Астрономической обсерватории им. Энгельгардта при Казанском университете.

За трудное дело предвычисления появления «кометы Брукса» взялся Александр Дмитриевич в 1925 г. До этого, в 1922 г., комета прошла зону действия Юпитера Последнее очень неуверенное наблюдение её было сделано в 1910 г., а в 1918 г. при очередном появлении комета вовсе не наблюдалась вследствие неблагоприятных условий её видимости. В 1925 г. при новом появлении кометы шансы на отыскание были невелики, но она была найдена на фотографиях полученных в сентябре 1925 г. в Симеизе. Успешное решение задачи, поставленной А. Д. Дубяго, было обеспечено тем, что он очень тщательно подошел к выбору исходных элементов для начала предвычисления. При выполнении этой работы Александр Дмитриевич пришел к мнению о большом значении изучения движений этой во многих отношениях замечательной кометы и посвятил ей ряд своих дальнейших работ.

Исследование орбиты кометы Брукса впервые начал Баушингер, но работа его осталась незаконченной. В 1928 г. Александр Дмитриевич обратился к Баушингеру с просьбой сообщить ему некоторые неопубликованные материалы, относящиеся к комете Брукса. Баушингер в письме от 17 ноября 1928 г. сообщил, что он еще в 1911 г. заподозрил у кометы Брукса вековое ускорение, и выразил надежду, что Александр Дмитриевич доведет эту работу до конца. Однако Александр Дмитриевич, взявшись за изучение движения кометы Брукса, поставил более глубокую задачу — не только установить вековое ускорение, но и выяснить причины, его вызывающие. Изучением движения кометы Брукса во время трёх её первых появлений и при сближении с Юпитером в 1886 г. занимался Пур, но в его вычислениях были ошибки, исказившие картину движения кометы. А. Д. Дубяго выполнил заново эту огромную работу и прежде всего подверг тщательной ревизии все наблюдения кометы во время её появ¬лении в 1889—1891, 1896—1897, 1903—1904 гг., а также единственное наблюдение в 1910 г., которому он придавал большое значение. Обычно из всей совокупности наблюдений образуют так называемые «нормальные места», приписывая каждому определённый вес. Александр Дмитриевич показал, что все нормальные места следует считать равновесными, так как отклонения нормальных мест в теории не являются результатом случайных ошибок, а вызваны в значительной мере недостатками самой теории. Отсюда Александр Дмитриевич заключил, что ранее высказанное предположение о равномерном ускорении движения коме¬ты со временем не объясняет все особенности движения. Считая, что на комету действует некоторая сила, пока не известная, Александр Дмитриевич утверждал, что эта сила меняет любой элемент орбиты, так же как возмущения от больших планет изменяют все элементы эллиптического движения. Так, построенная А. Д. Дубяго теория представила наблюдения кометы Брукса при четырёх её появлениях достаточно точно, со средней квадратичной ошибкой одного нормального места ±1", 1. Эта точность выше той которая была в своё время получена для комет Энке и Вольфа (+ 4").

Для представления движения кометы Брукса до её открытия в 1889 г. А. Д. Дубяго заново предпринял вычисление возмущений назад, к 1883 г., когда комета попала в сферу действия Юпитера. Начиная с этого момента движение кометы рассматривалось как происходящее под действием только Солнца и Юпитера. Так как комета находилась вблизи Юпитера, то переход к иовицентрическим координатам почти целиком исключал влияние других планет. Александр Дмитриевич считал, что, так как причины векового ускорения движения и вообще вековых изменений элементов неизвестны, то нельзя переносить эмпирически найденные поправки в гелиоцентрическом движении на иовицентрическое движение и, следовательно, при изучении этого движения ими следовало пока просто пренёбречь, тем более, что комета недолго оставалась в сфере действия Юпитера. Около эпохи, близкой к периовию, когда расстояние кометы от центра Юпитера составляло только 2,018 экваториальных радиуса Юпитера, возникла необходимость учета возмущений, происходящих от сжатия Юпитера. Далее Александр Дмитриевич, снова перейдя к гелиоцентрическим элементам, изучал эволюцию орбиты кометы Брукса под воздействием Юпитера за то время, пока оно оставалось чувствительным. В результате было установлено, что период обращения который в 1889 году был около семи лет, до сближения кометы с Юпитером имел значение, приблизительно равное 31 году. Влияние Юпитера изменило характер орбиты так, что прежний перигелий стал афелием орбиты, а в новом пёригелии она значительно приблизилась к орбите Земли. Можно утверждать, что по объёму вычислительных работ, выполненных одним исследователем, Александр Дмитриевич занимает одно из первых мест — им исследовано движение кометы Брукса сначала за 63 года, с 1883 г. по 1946 г., а затем ещё за 35 лет, с 1925 по 1960 год. А. Д. Дубяго доказал, что в движении короткопериодических комет уклонения от гравитационной теории являются не исключением, а правилом. Соглашаясь с мнением высказанным Бесселем ещё в 1836 г., но потом забытым что выброс кометой вещества вблизи Солнца вызывает реакцию на ядро кометы, Александр Дмитриевич показал, что при этом происходит изменение всех элементов орбиты ядра. Он произвёл и примерную оценку потери массы ядрами комет. Оказалось, что за несколько десятков лет теряется 2 % от общей массы ядра. Так как весь запас газов, десорбируемых ядром, составляет меньшую долю общей массы кометы, то Дубяго сделал вывод, что из кометы выбрасываются не только газы, но и твёрдые частицы. (Позже Уиппл объяснил это явление на основе рассмотрения ядра кометы, как конгломерата льдов и твердых частиц.)

Придя к такому выводу, А. Д. Дубяго поставил вопрос о структуре кометных ядер. Придерживаясь точки зрении, что комета представляет собой рой частиц, компактно связанных в небольшом пространстве силой взаимного притяжения, он искал условия, при которых подобный рой может быть устойчивым, и доказал, что длительно существовать могут только разреженные рои из крупных частиц, между которыми почти не происходят соударения. Если в рое происходят частые неупругие соударения частиц, то уменьшение кинетической энергии этих частиц приведет к уплотнению роя, при этом скорость уплотнения будет быстро возрастать с уменьшением радиуса роя. Комета Брукса была замечательна ещё тем, что в год открытия она имела четырёх «спутников», которые наблю¬дались в течение нескольких месяцев. Считая, что особен¬ности движения комет тесно связаны с их структурой и эволюцией, А. Д. Дубяго исследовал возможность распада комет под внешним [[Гравитация|гравитационным воздействием. Им рассматривалась модель кометы, построенная по аналогии с шаровыми звёздными скоплениями, для которых имеются достаточные данные о распределении звёзд внутри скопления. Александр Дмитриевич показал, что в рое частиц, движущихся вокруг некоторого центра, например Юпитера, существуют особые точки, аналогичные точкам либрации в лагранжевой задаче трёх тел. Около этих точек, назван¬ных Александром Дмитриевичем псевдолибрационными, и происходит быстрое образование сгущений, причём псевдолибрационные точки приближаются к центру кометы по мере сближения самой кометы с возмущающей массой, и конденсация частиц вблизи этих точек будет тем чище, чем быстрее будет двигаться комета вблизи центрального тела. Когда в 1886 г. комета Брукса вблизи своего периовия описала за два часа огромную дугу, псевдолибрационные точки благодаря чрезвычайной близости кометы к Юпитеру были вблизи центра кометы. На основе выведенного Александром Дмитриевичем соотношения между плотностью сгущений, расстояниями псевдолибрационных точек от центра и дугой, пройденной кометой, становятся понятным, как комета могла быть разорвана на части. Рассмотрение случая меленого распада комет, когда предполагается, что в рое имеются частицы, достаточно далеко улетающие от центра кометы и навсегда теряющие связь с ней, позволило Александру Дмитриевичу сделать приближенную оценку периода распада короткопериодических комет. Продукты распада комет, составляя некоторую массу, конечно, будут вызывать возмущения в движении комет. По гипотезе Шарлье вековое ускорение и замедление движения комет является следствием притяжения метеорных масс, сопровождающих комету. Александр Дмитриевич на примере кометы Брукса, применяя оригинальную методику, подсчитал, что метеорная масса, вызывающая вековые возмущения у кометы, должна быть больше массы самой кометы, а это делает гипотезу Шарлье мало обоснованной.

Объясняя изменения в движении короткопериодических комет реакцией ядра кометы на выброс части его массы под действием Солнца, Александр Дмитриевич, как уже упоминалось, считал, что эти изменения присущи всем элемёнтам орбиты кометы, а так как они нерегулярны и скачкообразны, то для учета их нельзя вводить в элементы орбиты члены линейные, квадратичные и более высоких порядков в отношении времени. Александр Дмитриевич предлагал вычислять элементы орбиты из каждой пары соседних по времени появлений кометы, а затем, сравнивая подученные системы, получать их вековые изменения. Поскольку в действительности эти изменения элементов происходят не только в момент прохождения через перигелии, а за все время, пока происходит заметное выбрасывание вещества, Александр Дмитриевич дал оценку возможной ошибки в вычислениях и показал, что для короткопериодических комет, которые могут наблюдаться на протяжении не более двухсот дней, она незначительна. Характеристика работ Александра Дмитриевича в области кометной астрономии была бы неполной без упоминания о его взглядах на происхождение комет и метеоров. Александр Дмитриевич не был сторонником гипотезы С. К. Всехсвятского, так как считал что не может и не должно быть двух теорий происхождения комет, — одной для комет короткопериодических, а другой — для комет с орбитами, близкими к параболе. Не был он и сторонником мнения о генетической связи между кометами и астероидами.

Существенное различие между ними он усматривал не только в том, что короткопериодические кометы, как правило, подходят близко к Юпитеру и подвергаются при этом сильным возмущениям (для астероидов это совсем не характерно), но прежде всего в том, что кометы во многих случаях физически связаны с метеорными потоками. Отсюда следует, что ядра комет не могут быть монолитными телами, как астероиды. А. Д. Дубяго считал, что наиболее вероятным представляется образование комет из пылевой среды, которая наполняет солнечную систему. В 1942 г. Александр Дмитриевич предложил механизм образования уплотнений в пылевой среде. Процесс образования комет он представлял себе следующим образом. Отдельные рои частиц, движущихся вокруг Солнца, могут при приближении к планете, например, Юпитеру, испытывать очень сильные возмущения, благодаря которым рой может быть выброшен на периферию солнечной системы и там останется длительное время, достаточное для его уплотнения. Так как в начальной стадии процесс уплотнения будет протекать медленно, то при этом может происходить обволакивание льдом отдельных мелких тел за счёт конденсации газов межзвездной среды. Ядра станут конгломератами твердых тел и льдов. Затем такой уплотнившийся рой возвратится к Солнцу, и будет наблюдаться как комета. В зависимости от первоначального расстояния, на которое был выброшен рой, должна сложиться судьба кометы, то есть будет ли она короткопериодической или долгопериодической. Несколько позже, при изучении движения периодической кометы 61P/Шайн-Шальдэка, Александр Дмитриевич выдвинул гипотезу, согласно которой короткопериодические кометы образуются в зоне движения Юпитера. В результате нескольких сближений кометы с Юпитером первоначальная форма орбиты меняется, перигелийное расстояние делается достаточно малым и комета становится наблюдаемой. Орбита «кометы П. Ф. Шайн-Шальдэка», как показал Александр Дмитриевич, является примером перехода с круговой орбиты на эллиптическую короткопериодическую орбиты после лишь одного сближения с Юпитером. Исходя из своей теории образования кометных ядер, А. Д. Дубяго объяснил происхождение метеорных потоков, связанных с периодическими кометами, определив скорость распространения метеорных потоков вдоль орбит комет-родоначальниц. Преждевременная смерть Александра Дмитриевича не позволила ему создать вполне законченную гипотезу происхождения комет и метеоров.

Как уже упоминалось, Александр Дмитриевич был вычислителем-виртуозом. Он в течение 2-3 часов вычислял параболическую или эллиптическую орбиту по трем наблюдениям. С момента организации Д. Я. Мартыновым «Астрономического циркуляра» в Казани Александр Дмитриевич вычислял первые элементы и поисковые эфемериды почти для всех новооткрытых комет. Весь свой богатый опыт небесно-механических вычислений Александр Дмитриевич изложил в монографии «Определение орбит», изданной в 1949 году. Александр Дмитриевич не был специалистом в узкой области знаний, его теоретические исследования и наблюдательная деятельность охватывали не только кометную астрономию, но и другие области. Первые известные нам изыскания А. Д. Дубяго относились к переменным звёздам. В самом начале эти наблюдения были отмечены большим успехом: за открытие Новой Орла 1918 г. 14-летний наблюдатель был избран членом Русского астрономического общества. Визуальные наблюдения переменных на Казанской обсерватории велись А. Д. Дубяго с 1918 г. по 1930 г.; он был участником первой конференции исследователей переменных звёзд в Нижнем Новгороде. Из своих наблюдений А. Д. Дубяго получил и опубликовал новые элементы изменения блеска («XZ Рег», «АО Реg», «WY And» и др.).

Обширных вычислении по обработке наблюдений как своих, так и других авторов, потребовала совместная работа А. Д. Дубяго и Д. Я. Мартынова по анализу затемненной переменной RU Моnосегоtis, имеющей заметное движение линии апсид и близкие по величине н яркости компоненты. К вопросам теории затменных переменных, интенсивно разрабатывавшимся с начала тридцатых годов в Обсерватории им. В. П. Энгельгардта, А. Д. Дубяго возвратился и 1944 г. в работе, в которой показал, что кривые блеска не должны иметь излома в момент контакта дисков компонент. Другой совместной с Д. Я. Мартыновым работой Л. Д. Дубяго была обработка визуальных наблюдении Марса, проведённых во время противостояния 1926 года. Авторами была составлена (по зарисовкам) карта части поверхности Марса, причём в карту были включены только те детали, которые были отмечены обоими наблюдателями. Будучи превосходным и опытным наблюдателем, А. Д. Дубяго на протяжении всей своей жизни сохранял любовь к наблюдениям, и только 8 последние годы болезнь лишила его физической возможности вести их. В годы научной деятельности А. Д. Дубяго Казанская обсерватория, передавшая значительную часть своего инструментария Энгельгардтовской обсерватории, уже не могла проводить систематических наблюдений по той или иной астрономической программе. Но во всех спорадических позиционных наблюдениях в обсерватории так называемых «случайных явлений» (комет, малых планет, покрытий звёзд Луной и т. д.) неизменным участником был А. Д. Дубяго. Он был участником и помощником начальника казанской экспедиции для наблюдений солнечного затмения в июне 1936 г. в Казахстане.

Свой талант и навыки наблюдателя А. Д. Дубяго проявил и в экспедициях Казанской обсерватории, предпринятых с 1926 г. и преследовавших картографические и гравиметрические цели. На протяжении десятилетия А. Д. Дубяго был деятельным участником и часто начальником почти всех экспедиции казанских астрономов для определения астрономических пунктов на восточной территории СССР. Много сил и умения отдал он теории и практике гравиметрии, как участник полевой гравиметрической партии в 1935 года и как автор теоретических исследований об интеграции градиентов силы тяжести и об оценки точности наблюдений с гравиметрическим вариометром. Он состоял консультантом по вопросам, связанным с гравиметрической разведкой в Казанском филиале АН СССР и оказывал помощь другим учреждениям по вопросам геодезии и картографии. А. Д. Дубяго углубленно историю физико-математических наук и в течение многих лет читал в Казанском университете курс истории астрономии, увлекая слушателей блестящим изложением.

Первой научной работой А. Д. Дубяго по истории астрономии была статья «Кометы и их значение в общей системе ньютоновских „Начал“». Дальнейшие работы А. Д. Дубяго в этой области характеризуются детальным и точным анализом достижении науки, в тесной связи с жизнью и деятельностью учёных. Им были вскрыты по первоисточникам и подвергнуты критическому рассмотрению материалы об астрономических трудах Н. И. Лобачевского, но только часть их была опубликована в статьях и комментариях А. Д. Дубяго помещённых в V томе Полного собрания сочинений Н. И. Лобачевского. В его переводе с французского вышли в свет в 1954 г. «Этюды о метеорах» Ф. А. Бредихина. К этому изданию А. Д. Дубяго дал научный комментарий комментарии и обширную статью о жизни и трудах Бредихина. Статья о Кеплере и ряд более мелких заметок по истории астрономии опубликованы А. Д. Дубяго во втором издании «Большой Советской Энциклопедии».

Болезнь и смерть оборвали работу А. Д. Дубяго над большим научным комментарием для подготовлявшегося VI тома «Полного собрания сочинений» Н. И. Лобачевского. Оборвалась и работа над составлением учебного руководства «Теоретическая астрономия».

А. Д. Дубяго был постоянным членом комиссии но кометам и метеорам Астрономического совета АН СССР, деятельным участником и иногда председателем на ежегодно собиравшихся пленумах этой комиссии. В последние I годы жизни А. Д. Дубяго состоял членом Астрономического совета. Болезнь не позволила ему полностью проявить свой научно-организаторский талант на посту директора (с августа 1954 до октября 1958 г.) основанной его отцом обсерватории имени В. П. Энгельгардта (АОЭ). Однако под его руководством был выработан и осуществлен план участия АОЭ в научных работах Международного геофизического года и намечен на будущее ряд конкретных мероприятий по развитию деятельности обсерватории.

В Казанском университете имени В. И. Ульянова-Ленина А. Д. Дубяго вёл большую педагогическую работу с 1934 г. как доцент, а с 1941 г. как профессор. К этому времени (1941 г.) он был удостоен степени доктора физико-математических наук. Он читал курсы для студентов астрономов, а также дополнительные курсы на геологическом и географическом факультетах, состоя заведующим кафедрой геодезии и гравиметрии (1941—1946) и возглавлял недолго существовавшую в университете кафедру теоретической астрономии (1946—1947 гг.), потом включенную (вместе с кафедрами астрофизики и геодезии) в единую укрупненную кафедру астрономии. Казанский университет высоко оценил работу А. Д. Дубяго «Исследование движения кометы Брукса в 1925—1940 гг.», присудив автору в 1944 г. вторую премию на конкурсе лучших научных трудов учёных университета. Почти до п оследних дней жизни А. Д. Дубяго руководил научной подготовкой аспирантов по теоретической астрономии. Как крупный специалист, он неоднократно привлекался к рецензированию работ молодых учёных (астрономов и геодезистов), давая письменные отзывы или выступая в качестве официального оппонента при защите кандидатских и докторских диссертаций как в Казанском, так и в других университетах. Исключительно широка было его лекционно-популяризаторская. Он активно участвовал в работе по распространению политических и научных знаний. А. Д. Дубяго был достойным представителем казанской школы теоретической астрономии и небесной механики, созданной трудами М. А. Ковальского и Д. И. Дубяго во второй половине XIX столетия.

В рамках научной школы А. Д. Дубяго положил начало её новой ветви — казанской школе кометной астрономии и вырастил кадры молодых учёных, жизненным делом которых должно стать продолжение и развитие работ в этом направлении.