Kosmisk teoretiker og planetjægere deler fysikprisen, når nobels belønner overjordiske opdagelser

Dette års Nobelpris i fysik er blevet tildelt tre forskere for deres bidrag til to unikke områder.

Halvdelen af ​​prisen på 9 millioner svenske kroner (1,34 millioner A$) går til James Peebles, en canadisk kosmolog ved Princeton University, "for teoretiske opdagelser i fysisk kosmologi."

Den anden halvdel er delt mellem to schweiziske astronomer, Michel borgmester ved universitetet i Genève, og Didier Queloz fra University of Geneva og University of Cambridge, "for opdagelsen af ​​en exoplanet, der kredser om en stjerne af soltypen."

Göran Hansson, generalsekretær for Det Kongelige Svenske Videnskabsakademi, sagde, at sammen disse bidrag giver os en "forståelse af universets udvikling og Jordens plads i kosmos."

Kosmologi

Peebles' teoretiske beregninger har gjort det muligt for kosmologer at fortolke den kosmiske mikrobølgebaggrund (CMB), reststråling fra eftervirkningerne af universets fødsel for 13,8 milliarder år siden. Opdaget ved et uheld for mere end 50 år siden, CMB repræsenterer en guldgrube for kosmologer, indeholdende hemmeligheder til universets oprindelse, alder, og sammensætning.

Mens Peebles' teoretiske ramme har givet nøglen til at låse op for CMB's hemmeligheder, det har også efterladt kosmologer med et endnu større spørgsmål - et, der kredser om universets sammensætning.

I øjeblikket, regulært stof - de ting, der udgør stjernerne, planeterne, og alt på Jorden - menes kun at udgøre 5% af den samlede masse og energi i universet. Resten indeholder en blanding af mørkt stof (25%), en mystisk form for stof, der er usynlig for traditionelle observationsteknikker, og mørk energi (70%), hvilket menes at være årsagen til universets udvidelse.

Selvom disse "mørke" komponenter for det meste forbliver undvigende, den amerikanske astronom Vera Rubins banebrydende arbejde beviste næsten uden tvivl, at mørkt stof eksisterer. Rubins ideer revolutionerede kosmologien, men hun vandt desværre aldrig en Nobelpris og døde i 2016.

Exoplaneter

Mayor og Queloz blev hædret for deres opdagelse i 1995 af en exoplanet - en planet uden for vores solsystem - der kredser om en sollignende stjerne.

Brug af specialfremstillede instrumenter på Observatoire de Haute-Provence teleskopet i Frankrig, Borgmester og Queloz observerede en fjern stjerne i stjernebilledet Pegasus, kaldet 51 Pegasi, og oplevede, at den vaklede.

Denne slingre er forårsaget af tyngdekraftens virkninger af en planet, der trækker i sin værtsstjerne og kan observeres via den skiftende karakter af stjernens lys. Når det ses af en fjern observatør, wobble påvirker stjernens lysspektrum. Hvis stjernen bevæger sig mod en iagttager, dens spektrum ser lidt forskudt ud mod den blå ende, men hvis det bevæger sig væk, den forskydes mod den røde ende.

Ved at se på disse "Doppler-skift" ved hjælp af en observationsmetode kendt som radial hastighed, astronomer kan ikke kun opdage tilstedeværelsen af ​​en planet, men estimer også dens masse og omløbsperiode (længden af ​​planetens "år").

Borgmester og Queloz opdagede en Jupitermasse, døbt 51 Pegasi f. Dens omløbstid var kun 4,2 dage, sammenlignet med Jordens 365-dages rejse rundt om Solen. Dette var i sig selv en overraskelse, da astronomer ikke forventede, at en så massiv planet ville kredse så hurtigt og tæt omkring sin værtsstjerne. Opdagelsen gav anledning til kaldenavnet "hot Jupiter" for disse typer planeter, og indvarslede en ny æra af exoplanetforskning.

I dag, mere end 4, 000 eksoplaneter er blevet opdaget i Mælkevejen, med mange flere, der forventes i de kommende år. Udover at give astronomer ny indsigt i, hvordan vores solsystem og dets planeter dannedes og udviklede sig, exoplanetforskning kan også besvare det ultimative spørgsmål om, hvorvidt vi er alene i universet.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons -licens. Læs den originale artikel.