Физик, наблюдая новое явление, ставит сразу перед собой или перед физиками-теоретиками вопрос о его причинах. Астрофизик же, ставя такой вопрос, часто оказывается в положении слишком торопящегося человека, ибо прежде чем объяснить причину нового явления, нужно понять, что и в каких условиях произошло. Чтобы быть конкретнее, приведём один пример.
Уже в прошлом столетии астрономы проявили большой интерес к вспышкам новых звёзд. К концу его было выяснено, что возникающая вспышка происходит не на пустом месте неба, а связана с возгоранием какой-то уже существовавшей до этого слабой звезды. Астрофизики получили в своё распоряжение первые кривые изменения блеска новой звезды, характеризующейся тем, что увеличение блеска происходит неожиданно и продолжается короткое время — два, три дня, затем наступает всё более замедляющееся его падение, и через два-три года или более звезда возвращается к своему прежнему состоянию, которое было до вспышки.
Была высказана с сегодняшней точки зрения совершенно наивная гипотеза, согласно которой вспышка новой звезды вызвана столкновением двух звёзд. Гипотеза о столкновениях, как о причине вспышек новых звёзд, была очень давно отвергнута.
Постепенное накопление наблюдательных данных о вспышках новых звёзд в первой половине двадцатого столетия, особенно накопление спектроскопических наблюдений, позволило построить приближённую картину явления. Оказалось, что в звезде происходит быстрое, почти мгновенное выделение энергии, взрыв. В результате вещество внешних слоев звезды выбрасывается в окружающее пространство, и вокруг неё возникает газообразная оболочка, которая расширяется со скоростью порядка тысячи километров в секунду. С течением времени вещество оболочки образует вокруг первоначальной звезды туманность, которая продолжает расширяться и рассеиваться. Сама же звезда приходит в стационарное состояние, более или менее близкое к первоначальному. Сказанное не является объяснением причины вспышки. Это только внешнее описание явления.
Таким образом, многолетние труды астрономов, как наблюдателей, так и теоретиков, дали возможность понять, что происходит во время вспышки. Но у нас нет теории, объясняющей причину взрыва. Несомненно, она будет создана в ближайшее время.
Такая последовательность в изучении явления очень характерна для многих астрофизических проблем. Она состоит из трёх этапов: наблюдения, выяснения того, что происходит в наблюдаемом объекте, и, наконец, теоретического объяснения причин явления.
В случае вспышки Новых звёзд вначале была сделана попытка перескочить через второй этап, не разобравшись в том, что же происходит во время вспышек, понять их причины. На этом же примере видно, что второй этап требует иногда длительного изучения, продолжающегося десятилетия.
Называя кратко этот второй, существенный этап интерпретацией явлений, мы приходим к тому, что исследование астрофизических процессов состоит из наблюдений, их интерпретации и теоретического объяснения. Последнее включает в себя вскрытие причин явления».
Примерно по такому же пути («перескок» через второй этап) прошёл процесс познания радиогалактик в 1952 году со стороны Бааде и Минковского, пока не выяснилась роль активности ядер галактик.
Далее Амбарцумян пишет:
«В отдельных случаях приёмы астрономов очень похожи на приёмы, применяемые в физике. В качестве примера приведём замечательные работы академика Г. А. Шайна, относящиеся к проблемам эмиссионных линий в спектрах холодных гигантов. До работ Шайна было известно, что эмиссионные линии возникают в пространстве, окружающем звезду, иногда на значительном расстоянии от её поверхности. Что касается эмиссионных линий в спектрах холодных гигантов, то здесь вопрос оставался невыясненным. Вскоре Шайн пришёл к выводу, что чем сильнее поглощение в полосах окиси титана, тем сильнее проявляется замеченная аномалия. Это заставило его заподозрить, что окись титана поглощает кванты, испускаемые водородными атомами. Возникло очень смелое для того времени предположение, что эффективный слой, дающий эмиссию, расположен ниже слоя, где находятся поглощающие молекулы окиси титана. Однако эта гипотеза требовала доказательств. И Шайн её доказал, изучив спектры переменных красных гигантов, в спектрах которых нет полос окиси титана. Нам, современникам, почти казалось, что работа проведена в лаборатории, где исследователь по своему желанию меняет условие опыта.
Подчёркивая значение и огромную ценность наблюдательной работы, не следует забывать, что при решении многих вопросов теория играет не вспомогательную, а основную роль».