Молодой учёный, заведующий лабораторией физики звёзд Специальной астрофизической обсерватории Российской академии наук (САО РАН) в Карачаево-Черкесии Александр Винокуров и его коллеги изучают космические объекты, связанные с эволюцией одиночных и кратных звёзд.
В течение последнего десятилетия коллективу учёных удалось открыть и изучить множество уникальных объектов. Особое положение среди них занимают крайне редкие типы массивных звёзд на поздних стадиях эволюции, когда в ядре уже прекратилось термоядерное горение водорода. А за изучение ультраярких рентгеновских источников Александр и его молодые коллеги получили медали РАН.
Массивнее Солнца
Александр Винокуров начал работать в обсерватории старшим лаборантом ещё в студенческие годы. Будучи аспирантом, стал стажёром-исследователем. После защиты диссертации его перевели на должность младшего научного сотрудника, а через год продуктивной работы повысили до научного сотрудника.
«В 2020 году мой научный руководитель и заведующий нашей лабораторией Сергей Николаевич Фабрика решил покинуть административную должность и сосредоточиться на науке. В качестве кандидата на должность заведующего он предложил меня, дав очень лестную оценку моих успехов. Администрация обсерватории мою кандидатуру поддержала», – рассказал Винокуров.
Область интересов сотрудников лаборатории широка. Они исследуют не только проэволюционировавшие массивные звёзды и ультраяркие рентгеновские источники, но и менее яркие рентгеновские двойные системы с релятивистскими компонентами в галактике Млечный путь, транзиентные (вспыхивающие) объекты, включая новые и сверхновые звёзды, магнитные поля звёзд, гамма-всплески и гравитационно-волновые события. По некоторым из этих направлений коллектив лаборатории физики звёзд занимает одну из лидирующих позиций. Результаты его работы регулярно публикуются в высокорейтинговых рецензируемых журналах.
«Очень интересно изучать звёзды и двойные системы с наиболее высокой светимостью. Впечатляет, когда объект массой в несколько десятков раз больше Солнца может долго излучать энергию, сравнимую со светимостью миллионов, а иногда и миллиардов солнц», - поделился учёный.
Яркие голубые переменные
Благодаря исследованиям молодого учёного и его коллег количество отождествлённых в оптическом диапазоне (то есть идентифицированных) ультраярких рентгеновских источников утроилось за последние восемь лет.
«Удалось обнаружить уникальные по свойствам объекты этого типа, например, сильнопеременный ультраяркий источник в галактике NGC5474 (амплитуда изменений рентгеновского потока превышает 100 раз) с особенностями в рентгеновском спектре, которые говорят о падении вещества на нейтронную звезду с сильным магнитным полем», – пояснил астроном.
Особый интерес, по его словам, вызывает тот факт, что источник NGC5474 Х-1 находится очень близко к старому звёздному скоплению возрастом около 1 млрд лет. Если это не случайно и двойная система родилась внутри этого скопления, то её открытие может серьёзно повлиять на теорию эволюции магнитных полей нейтронных звёзд.
«Мы также обнаружили самый яркий в оптическом диапазоне ультраяркий рентгеновский источник северного неба UGC6456 ULX. За его исследование в оптическом и рентгеновском диапазонах нам с двумя моими молодыми коллегами, Кириллом Атапиным и Юлией Соловьёвой, в 2021 году присудили медаль Российской академии наук», – поделился Александр Сергеевич.
Александр и его коллеги обнаружили в галактиках Местного объёма пять новых ярких голубых переменных – очень редкий подтип массивных проэволюционировавших звёзд, обладающих сильной переменностью блеска – и почти десяток кандидатов в этот тип звёзд. Это только часть открытий Винокурова и его собратьев по цеху за последнее время.
«Наша обсерватория уже давно сотрудничает с учёными всего мира. Во-первых, благодаря нашим телескопам БТА и РАТАН-600, на которых проводятся наблюдения по международным программам. Во-вторых, благодаря бывшим сотрудникам, которые сейчас работают в зарубежных обсерваториях и астрономических институтах. Общение и совместные программы не прекращаются. Это даёт возможность наблюдать за интересующими нас объектами на других телескопах и публиковать совместные научные труды», – говорит Александр.
Перед астрофизикой, уточняет учёный, стоят обширные и многочисленные задачи. С учётом этого трудно выделить конкретную страну, которая лидировала бы сразу по всем направлениям исследований. В мире много сильных коллективов, которые специализируются в отдельных областях. Не исключение и Россия.
«Наша работа помогает глубже понять законы Вселенной и объяснить картину мира. К примеру, массивные звёзды в процессе эволюции и при взрывах в конце своей жизни дают большинство тяжёлых элементов, из которых состоит наша планета Земля и мы с вами. Поэтому очень важно изучать эти объекты, чтобы предсказать их поведение в ближайшем будущем. Анализируя процессы в звёздах и межзвёздной среде можно получить результаты, востребованные физиками, которые могут экстраполировать их на земные условия», – объяснил Александр.
Всё время – науке
Александр Винокуров родом из подмосковных Химок – одного из центров отечественной космической отрасли. Родители учёного к науке отношения не имеют. Его дед по материнской линии – кандидат технических наук, более 40 лет преподавал в университете. На школьных каникулах он помогал внуку разбираться со сложными темами в физике.
Александр заинтересовался астрономией ещё в пятом классе. После школы поступил на астрономическое отделение физического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова по специальности «астрономия».
С 2007 года после ознакомительной практики на первом курсе ежегодно ездил в САО РАН. Темой его дипломной работы стала разработка модели распределения энергии в спектрах ультраярких рентгеновских источников - от мягкого рентгеновского до инфракрасного диапазона.
В аспирантуру САО РАН Александр поступил в 2012 году. Его научным руководителем стал доктор физико-математических наук Сергей Фабрика. С тех пор Александр живёт и работает в Карачаево-Черкесии. В первый год учёбы в аспирантуре на основе дипломной работы выпустил статью, которую до сих пор цитируют зарубежные авторы.
«Благодаря стипендии и подработкам в САО в студенческие годы средств хоть и впритык, но хватало на самое основное. В аспирантуре я участвовал в грантовых конкурсах Российского фонда фундаментальных исследований и Российского научного фонда. Не всегда эти попытки были успешными, но я в итоге набрал опыт как исполнитель и руководитель грантов. По сравнению с годами моей учёбы стипендии аспирантов сейчас кратно выросли», - говорит Винокуров.
В 2016 году учёный окончил аспирантуру и защитил кандидатскую диссертацию. Сейчас ему 35 лет. График работы у него насыщенный. После вступления в руководящую должность времени стало ещё меньше, однако отдыхать у Винокурова всё же получается. В свободное время он занимается живописью и фотографирует.