Posted by მარტინ შვარცშილდი (1912–1997), კარლ შვარცშილდის ვაჟი, სუბრამანიან ჩანდრასეკარის თანამედროვე იყო (1910–1995). ჩანდრას მსგავსად, მანაც ჩაატარა ფუნდამენტური კვლევები ვარსკვლავების სტრუქტურისა და ევოლუციის შესახებ, ასევე, მსოფლიო დონის სამუშაოები გალაქტიკების სტრუქტურაზე. ჩანდრა ძლიერი თეორეტიკოსი იყო, შვარცშილდი კი არა მხოლოდ თეორიით იყო დაკავებული, არამედ დაკვირვებებითაც. გარდა ამისა, ის ეკუთვნის მეცნიერთა დიდებულ კოჰორტას, რომლის წყალობითაც გამოჩნდა სამყაროს შესწავლის ახალი საშუალება – სტრატოსფერული (და შემდეგ ორბიტლიუ) ტელესკოპები.
ვარსკვლავური მოდელების კონსტრუირებამ შვარცშილდი ბუნებრივად მიიყვანა ენერგიისა და მატერიის გადაცემის შესწავლისკენ კონვექციის მექანიზმით. შესაძლოა, მემკვიდრეობამ აქაც იმუშავა: ვარსკვლავის წიაღში მატერიის აღმავალი და დაღმავალი ნაკადების დაბადების პირველი თეორიული კრიტერიუმი მისმა მამამ 1906 წელს გამოქვეყნებულ შესანიშნავ სტატიაში ჩამოაყალიბა. უნდა ითქვას, რომ შიდავარსკვლავური კონვექციის ზუსტი თეორიული აღწერისა და რიცხვითი მოდელირების პრობლემა ჩვენს დროშიც არ მოგვარებულა, ზემძლავრი კომპიუტერებითაც კი (კონვექციური მოძრაობები ტურბულენციას იწვევს და ეს ყველაზე რთული პრობლემაა ჰიდროდინამიკაში).
შვარცშილდი იყო თავისი თაობის ერთ-ერთი პირველი ასტროფიზიკოსი, რომელიც სიღრმისეულად სწავლობდა შიდავარსკვლავურ კონვექციას, როგორც თეორეტიკოსი და როგორც პრაქტიკოსი ასტრონომი-დამკვირვებელი. მიიჩნევდა რა მზეს ყვითელი ჯუჯების კლასის ტიპურ ვარსკვლავად, მან გადაწყვიტა რაც შეიძლება მეტი დეტალური ინფორმაცია შეეგროვებინა მის ზედაპირზე ცხელი აირების მოძრაობის შესახებ. უკვე დიდი ხანია ცნობილია, რომ მზის ფოტოსფეროში ნათელი და ბნელი ზონები, რომელთა ზომები ასობით ათასი კილომეტრია, მუდმივად ჩნდება და ქრება 5-10 წუთის განმავლობაში. ეს არის ე.წ. გრანულები. ისტორიულად, გრანულებზე დაკვირვება ასტროფიზიკის დაბადებიდანვე ხორციელდებოდა – მაგალითად, ჟიულ ჟანსენი მათ 1870-იან წლებში იღებდა. შვარცშილდმა გადაწყვიტა ასეთი დაკვირვებები დედამიწის ზედაპირიდან ზედა ატმოსფეროში გადაეტანა. მან გაშვებათა სერია წამოიწყო (ორი 1957 წლის ზაფხულში და ოთხიც 1959 წელს), 30 კილომეტრის სიმაღლეზე, 30 სანტიმეტრიანი სარკის მქონე ტელეკოპის, რომელიც 160 კილოგრამს იწონიდა და სტრატოსფერული ბუშტის გონდოლაში იყო მოთავსებული. პირველ ორ ფრენაზე ინფორმაციის ჩასაწერად 35 მმ-იანი კინოკამერა იქნა გამოყენებული, შემდეგ კი სატელევიზიო სისტემა. ეს ინსტრუმენტი, “სტრატოსკოპი I”, მსოფლიოში პირველი ავტომატური ტელესკოპი იყო, რომელიც სტრატოსფეროდან ახდენა დაკვირვებას. ამით შესაძლებელი გახდა მზის ზედაპირის გადაღება კუთხური გარჩევადობით, რომელიც იმ წლებში მიწისზედა აღჭურვილობისთვის მიუწვდომელი იყო.
სტრატოსფერული ტელესკოპით გადაღებულ ფოტოებზე (ჯამში დაახლოებით 16 ათასი!), მზის გრანულები არაწესიერი მრავალკუთხედების გვერდების შეხებათა სახით გამოჩნდა, მთლიანობაში კი სათევზაო ბადეს ჰგავდა. სურათების ანალიზმა შესაძლებელი გახადა იმის დადგენა, რომ გრანულები, მზის მატერიის ვერტიკალური კონვექციური ნაკადებით წარმოიქმნება. გრანულის ცენტრი აღმავალი ნაკადით იქმნება, რომელსაც მზის სიღრმიდან პლაზმური ბუშტები ამოაქვს, უფრო მაღალი ტემპერატურით, ვიდრე ფოტოსფეროს საშუალო ტემპერატურაა. ამიტომ, გრანულის ცენტრი უფრო კაშკაშაა, ვიდრე მისი პერიფერია, საიდანაც პლაზმა, რომელსაც გაციების დრო ჰქონდა, ისევ ფოტოსფეროს ქვეშ იძირება. როგორც შვარცშილდმა 1959 წელს აღიარა, მიღებული შედეგები პირადად მისთვის მოულოდნელი იყო. სუბრამიან ჩანდრასეკარმა, სიკვდილამდე სამი წლით ადრე მიცემულ ინტერვიუში აღნიშნა, რომ ჟურნალ Astrophysical Journal-ში 1958 წელს გამოქვეყნებული სტატია, მზის გრანულების ფოტოებით მასში, ერთ-ერთი საუკეთესო მასალა იყო, რომელიც ამ ჟურნალში მისი რედაქტორად ყოფნის განმავლობაში გამოჩენილა. სტრატოსკოპის სურათებმა, ასევე, მნიშვნელოვანი ინფორმაცია მოგვაწოდა მზის ლაქების სტრუქტურისა და დინამიკის შესახებ.
მაღლივი ტელესკოპის ამ დებიუტმა გაგრძელება ჰპოვა. 1963 წლიდან 1971 წლამდე, პროექტით “სტრატოსკოპი II”, რამდენჯერმე იქნა გაშვებული დისტანციურად მართული ტელესკოპი, 92 სანტიმეტრიანი სარკითა და გაცივების სისტემით, 24 კილომეტრის სიმაღლეზე, რაც კუთხური წამის მეხუთედამდე გარჩევადობას იძლეოდა. ეს უკვე ნამდვილი მფრინავი ობსერვატორია იყო, მასით – 3 200 კგ. ფრენების დროს, მარსის და ურანის სურათებიც გადაიღეს, რამდენიმე ვარსკვლავის ინფრაწითელი სპექტროგრამები, მათ შორის, სირიუსის, ანდრომედას ნისლეულის ბირთვისა და სპირალური NGC 4151-ის ფოტოები. შეგროვებული ინფორმაციის საფუძველზე, 1975 წელს, შვარცშილდმა დაასკვნა, რომ წითელი გიგანტების ჯგუფის შედარებით ცივი ვარსკვლავების ზედაპირზე, კონვექციური უჯრედები განსაკუთრებით დიდი ზომის უნდა იყოს. ეს პროგნოზი, საბოლოოდ, ჰაბლის სახელობის ორბიტული ტელესკოპით დადასტურდა.
1970-იანი წლების მეორე ნახევრიდან, შვარცშილდი, ძირითადად, ელიფსური გალაქტიკების სტრუქტურაზე მუშაობდა. იმ დროისთვის ამოქმედდა დაახლოებით ოთხი მეტრის რადიუსის მქონე რეფლექტორები, რომლებიც აღჭურვილი იყო დიდი სიზუსტის სპექტროგრაფიული აღჭურვილობით. შვარცშილდმა და მისმა კურსდამთავრებულებმა, შემდეგ დოქტორებმა, ამ ტელესკოპებით მიღებული ინფორმაცია, გალაქტიკების გრავიტაციული ველების დეტალური გამოთვლებისთვის გამოიყენეს, რის საფუძველზეც ვარსკვლავების ორბიტების პარამეტრები და თავად ვარსკვლავური გროვების გეომეტრიული მახასიათებლები დაადგინეს. კერძოდ, შვარცშილდმა და მისმა კოლეგებმა, კომპიუტერული მოდელირების საფუძველზე გაარკვიეს, რომ ელიფსურ გალაქტიკებს, როგორც წესი, არ აქვთ ღერძული სიმეტრია, რაც ადრე მათ უნივერსალურ თვისებად ითვლებოდა, ისინი სამღერძიანი ელიფსოიდები უფროა (გალაქტიკები – სამყაროს ვარსკვლავური კუნძულები).
გალაქტიკებზე საუბრისას, შვარცშილდის შედარებით ადრეული ნაშრომიც აუცილებლად უნდა ვახსენოთ, რომელიც 1954 წელს გამოქვეყნდა. მან შეამჩნია, რომ ირმის ნახტომის სიახლოვეს მდებარე გალაქტიკების პერიფერიული რეგიონების ბრუნვის სიჩქარე, ცენტრიდან დაშორებით არ მცირდებოდა, კეპლერის მესამე კანონის მიუხედავად, დაახლოებით იგივე რჩება. ახლა უკვე ვიცით, ეს იმიტომ ხდება, რომ გალაქტიკები გარშემორტყმულია ბნელი მატერიის ჰალოებით (უხილავი შარავანდედი), რომლებიც ფრიც ცვიკიმ და სინკლერ სმიტმა 1930-იან წლებში “გამოიგონეს”. 1970-იანი წლების დასაწყისში, ვერა რუბინისა და სხვა მეცნიერების დიდი ძალისხმევით აღმოჩენილი გალაქტიკების ბრუნვის ამ თვისებამ, ბნელი მატერიის ჰიპოთეზის აღორძინება და დადასტურება გამოიწვია. თუმცა, ეს იყო მოგვიანებით, ხოლო 1950-იანი წლების შუა ხანებში შვარცშილდის წინასწარმეტყველურმა ნაშრომმა სათანადო ყურადღება არ მიიპყრო (ბნელი მატერია სამყაროს ”ბავშვობის დროინდელ” ფოტოზე).
შვარცშილდი არა მხოლოდ უმაღლესი კლასის მკვლევარი იყო, არამედ შესანიშნავი მასწავლებელი და განმანათლებელიც. მისი ლექციები და სემინარები გამოირჩეოდა განსაკუთრებული სიცხადით და დეტალებისადმი ყურადღების მიქცევით. იგი სიამოვნებით და გემოვნებით უკითხავდა ლექციებს მასობრივ აუდიტორიას და ცნობილი იყო, როგორც ასტრონომიული ცოდნის შესანიშნავი პროპაგანდისტი, რითაც ბევრი ვერ დაიკვეხნის.
მარტინ შვარცშილდმა სიცოცხლეშივე მიიღო მსოფლიო აღიარება. ის იყო აშშ-ს მეცნიერებათა ეროვნული აკადემიის, ასევე ლონდონის სამეფო საზოგადოების და ბელგიის, დანიისა და ნორვეგიის აკადემიების წევრი (1956 წლიდან). იგი იყო ამერიკის ასტრონომიული საზოგადოების პრეზიდენტი (1970–1972) და საერთაშორისო ასტრონომიული კავშირის ვიცე პრეზიდენტი (1964–1970). სამეფო ასტრონომიულმა საზოგადოებამ მას ოქროს მედალი და ედინგტონის მედალი მიანიჭა. ის იყო კეტრინ ბრიუსის ოქროს მედლის და ბალცანის პრემიის მიმღები, რომელიც მან ფრედ ჰოილთან 1994 წელს გაიყო.
1985 წელს, შვარცშილდმა მძიმე გულის შეტევა გადაიტანა, რამაც აიძულა მოგზაურობა შეეწყვიტა და მნიშვნელოვნად შეემცირებინა სამუშაო დატვირთვა. ელიფსური გალაქტიკების თეორიაზე მუშაობას მაინც აგრძელებდა, რისთვისაც უნივერსიტეტიდან მიღებულ კომპიუტერს იყენებდა. 1993 წელს, ის და მისი მეუღლე მოხუცთა სახლში, მეზობელ პენსილვანიის შტატში გადავიდნენ, პრინსტონში სემინარების ჩასატარებას კი ჯანმრთელობის მდგომარეობის მიხედვით ახერხებდა. იგი 1997 წლის 10 აპრილს გარდაიცვალა, 85 წლის დაბადების დღეს. შესაძლოა, მისმა ავადმყოფმა გულმა ვერ გაუძლო ლიმან სპიცერის უეცარ სიკვდილს, რომელიც პრინსტონში 31 მარტს გარდაიცვალა (”სპიცერი” – 15 წელი ორბიტაზე – 15 დიდი აღმოჩენა).
მისი გარდაცვალებიდან ოცი დღის შემდეგ, შვარცშილდს მიენიჭა ეროვნული მედალი სამეცნიერო კვლევებისთვის, იგივე, რაც ჩანდრასეკარმა სიცოცხლეშივე მიიღო (1966 წელს) (ჩანდრასეკარის ზღვარი). მედლით დაჯილდოების კომიტეტის ოფიციალური დადგენილების თანახმად, შვარცშილდმა იგი მიიღო „ვარსკვლავების ევოლუციის თეორიაში შეტანილი დიდი წვლილისთვის და გალაქტიკების დინამიკის ღრმა გაგებისთვის, რაც საფუძვლად დაედო თანამედროვე ასტროფიზიკას, ისევე როგორც მისი ურყევი ერთგულებისთვის თავისი სტუდენტების მიმართ“. გარდა ამისა, რეზოლუციაში აღნიშნული იყო, რომ მარტინ შვარცშილდს ჰქონდა მანამდე არნახული გავლენა ამერიკულ ასტრონომიაზე მე-20 საუკუნის მეორე ნახევარში. ბოლოს და ბოლოს, ის არაერთხელ შეადარეს ედვინ ჰაბლს (ედვინ ჰაბლის აღმოჩენილი სამყარო…). და დამსახურებულად. სამწუხაროა, რომ დინასტია ვერ გაგრძელდა – მარტინს და ბარბარას არ ჰყავდათ შვილები.