A fizikai Nobel-díjat idén hárman kapják csillagászati kutatásokért

A csillagászati kutatások terén elért úttörő eredményeiért egy kanadai-amerikai és két svájci tudós, James Peebles kozmológus, Michel Mayor asztrofizikus és Didier Queloz csillagász kapja az idei fizikai Nobel-díjat a Svéd Királyi Tudományos Akadémia stockholmi bejelentése szerint.

Idén a világegyetem szerkezetéről és történetéről szóló új ismeretekért és a Naphoz hasonló csillag körül keringő első exobolygó felfedezéséért ítélték oda a fizikai Nobel-díjat – olvasható az indoklásban.

James Peebles fizikai kozmológiai eredményei a kutatási terület egészét gazdagították és lefektették az alapjait a kozmológia átalakulásának elmélkedésből tudománnyá. Az 1960-as évek közepétől kidolgozott elméleti munkássága az alapja a világegyetemről alkotott jelenlegi elgondolásoknak – hangsúlyozta a Nobel-bizottság.

Az ősrobbanás-modell a csaknem 14 milliárd évvel ezelőtti legelső pillanatoktól írja le az univerzumot, amikor még rendkívül forró és sűrű volt. Azóta a világegyetem tágul, növekszik és lehűlőben van. Az ősrobbanás után alig 400 ezer évvel a világegyetem “átlátszóvá vált, és a fénysugarak képesek voltak áthatolni rajta”. Ez az ősi sugárzás a mai napig “körülvesz minket, és kódolva van benne az univerzum sok titka”. Elméleti eszközeit és számításokat alkalmazva James Peebles képes volt értelmezni a világegyetem “gyermekkorából” származó nyomokat, és felfedezni új fizikai folyamatokat.

Eredményei feltárták, hogy a világegyetemnek mindössze öt százaléka ismert, az anyag, amely a csillagokat, bolygókat alkotja – “és minket”. A fennmaradó 95 százaléka ismeretlen sötét anyag és sötét energia. Ez rejtély és kihívás a modern fizika számára.

Michel Mayor és Didier Queloz 1995-ben jelentette be a Naprendszeren kívüli első olyan bolygó (exobolygó) felfedezését, amely egy Naphoz hasonló csillag körül kering a Tejútrendszerben. Az 51 Pegasi b gázbolygó, amely a Naprendszer legnagyobb tagjához, a Jupiterhez hasonlít. A különleges eszközökkel az Haute-Provence Obszervatóriumban tett felfedezés forradalmat indított el a csillagászatban, azóta több mint négyezer exobolygót fedeztek fel a Tejútrendszerben.

A csillagászok újabb és újabb különleges új világokat fedeznek fel, “méretek, formák és keringési pályák elképzelhetetlen gazdagságával” – hangsúlyozta a két svájci tudós munkájának jelentőségét a Nobel-bizottság, hozzátéve, hogy az azóta tett felfedezések kétségbe vonják a bolygórendszerekről alkotott korábbi elképzeléseket, és arra késztetik a tudósokat, hogy vizsgálják felül a bolygók eredete mögötti fizikai folyamatokat. Az exobolygók vizsgálatára tervbe vett projektek révén talán válasz születik arra az örök kérdésre, hogy van-e élet a Földön kívül.

A három kutató “átformálta a kozmoszról alkotott elképzeléseinket” – összegeztek az indoklásban, amely szerint James Peebles elméleti felfedezései hozzájárultak a világegyetem ősrobbanás utáni fejlődésének megértéséhez, Michel Mayor és Didier Queloz pedig “felderítette kozmikus szomszédságainkat ismeretlen bolygókra vadászva”. Eredményeik “örökre megváltoztatták a világról alkotott képünket”.

A kitüntetettek 9 millió svéd koronával (276 millió forintos összeggel) gazdagodnak. Az összeg felét James Peebles kapja, a másik fele egyenlő arányban oszlik meg Michel Mayor és Didier Queloz között.

A díjátadó ünnepséget hagyományosan december 10-én, az elismerést alapító Alfred Nobel halálának évfordulóján rendezik.

Az 1935-ben a kanadai Winnipegben született James Peebles a Manitobai Egyetemen és az amerikai Princeton Egyetemen szerzett diplomát. Egész életében az amerikai egyetemen kutatott és oktatott, az intézménynek jelenleg is Albert Einstein professzor emeritusa. A világ egyik vezető elméleti kozmológusának tartják 1970 óta, az ősrobbanás kori nukleoszintézis, a sötét anyag, a kozmikus háttérsugárzás és a világegyetem struktúrái kialakulásának kutatásaihoz való elméleti hozzájárulásáért.

Michel Mayor a svájci Lausanne-ban született 1942-ben. A Genfi Egyetemen fizikából, a Lausanne-i Egyetemen csillagászatból szerzett diplomát, az intézmény csillagászati tanszékének professzor emeritusa. 2007-ben nyugdíjba vonult, de a Genfi Obszervatórium aktív kutatója maradt. Kutatott a Cambridge-i Egyetem Csillagászati Intézetében, a Chilében lévő Európai Déli Obszervatóriumban (ESO), és a Hawaii Csillagászati Intézetben. 2015-ben Kiotó-díjat kapott föld és bolygótudományok területén.

Az 1966-os születésű Didier Queloz a Genfi Egyetemen végzett. Az intézmény és az angliai Cambridge-i Egyetem professzora. Michel Mayor volt a tanácsadója a doktori iskolában, együtt fedezték fel 1995-ben az 51 Pegasi b-t. Felfedezésükért 2017-ben megkapták a fizikai Wolf-díjat.

Molnár László: a felfedezések mögötti elméleti munkát is díjazták

A Nobel-bizottság nemcsak a felfedezéseket, hanem a mögöttük lévő elméleti munkát is díjazta a fizikai Nobel-díjjal – mondta Molnár László csillagász.

A Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont (CSFK) munkatársa kiemelte: “James Peebles kitüntetése életműdíjként fogható fel, az elismeréssel a bizottság nem egy kifejezett felfedezést díjazott, hanem egy munkasorozatot, a tudós hozzájárulásait a fizikai kozmológia tudományágának létrehozásához”.

Mint mondta, James Peebles számos alapvető munkát végzett el, ami lehetővé tette, hogy a kozmológia ne csak “papíron számolgatós és filozófiai tudományág legyen, hanem ténylegesen mérhető és előre jelezhető információkkal is szolgáljon”.

A csillagász szerint ezek közé tartozik, hogy megjósolta a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás létezését, emellett azt is, hogyan keletkeztek az első kémiai elemek, a hidrogén és a hélium az ősrobbanásban, valamint a sötét anyag szerepét az univerzum formálásában, és a sötét energia létét is a kozmológus vetette fel elsőként.

Ez utóbbit azért, hogy megmagyarázza a különböző mérési eredményeket, amelyek szerint látszólag az univerzum úgy tágul, hogy az nem összeegyeztethető azzal a tömeggel, amelyet egyébként csillagok és galaxisok formájában látunk. Úgy vélték, hogy kell lennie még valaminek, ami mozgatja az univerzumot és ennek lett az egyik része a sötét anyag, a másik a sötét energia.

A sötét anyag olyan anyagfajta, amely csillagászati műszerekkel közvetlenül nem figyelhető meg, mert semmilyen elektromágneses sugárzást nem bocsát ki és nem nyel el, jelenlétére csak a látható anyagra és a háttérsugárzásra kifejtett gravitációs hatásból következtethetünk. A sötét energia pedig egy még rejtélyesebb összetevő, ami viszont a teljes univerzum tágulásáért felel.

A háttérsugárzás és annak egyenetlenségeinek felfedezéséért már korábban adtak Nobel-díjat és ennek is Peebles adta meg az elméleti hátterét – mutatott rá Molnár László.

“James Peebles elfogadtatta, hogy a kozmológia, az egész univerzum szerkezetének a kutatása, az tényleges, komoly fizikai tudományág és nemcsak köldöknézegetős filozofálgatás. Bebizonyította, hogy a kozmológia ténylegesen kiszámolható, megmérhető, előre jelezhető jelenségekkel tud dolgozni, akár a háttérsugárzásról, akár az univerzumban az elemek gyakoriságáról, akár a galaxisok távolodási sebességének méréséről van szó” – hangsúlyozta Molnár László.

Michel Mayor asztrofizikus és Didier Queloz csillagász az elismerést az első olyan Naprendszeren kívüli bolygó (exobolygó) felfedezéséért kapja, amely egy Naphoz hasonló csillag körül kering. Az exobolygók léte sokáig csak tudományos feltételezés volt, a nyolcvanas évek végén, kilencvenes évek elején többen is próbálkoztak már kimérni, hogy lehetnek-e más csillagok körül is bolygóméretű égitestek, ehhez azonban nagyon pontos színkép felvételeket kellett rögzíteni a csillagokról – emelte ki a csillagász.

Mint mondta, nagyon pontos sebességmérésekre volt szükség. Azt kellett kimérni, hogy ezek a csillagok néhány tíz kilométer/másodperces sebességgel mozognak oda-vissza a térben.

A genfi csillagászok a Pireneusokban lévő obszervatóriumban digitális technikával felszerelkezve építettek egy a csillagok színképének elemzésére alkalmas olyan spektrográfot, amely képes volt ezt a pontosságot elérni. 1995-ben pedig megtalálták az 51 Pegasi nevű csillag bolygóját.

A Naphoz hasonló csillag bolygószerű kísérőjének felfedezése rögtön heves vitát váltott ki. Sokan azzal az indokkal vitatták a felfedezést, hogy az 51 Pegasi körülbelül Jupiter-tömegű kísérője (az 51 Pegasi b) túlságosan közel kering a csillaghoz, ott, ahol addigi tapasztalataik alapján óriásbolygó nem lehetne – idézte fel Molnár László.

Időbe és újabb felfedezésekbe telt, amíg a csillagászok elfogadták, hogy léteznek ilyen “forró Jupiterek”. A felfedezés óta ez a tudományterület robbanásszerűen fejlődésnek indult és most már több ezer ilyen bolygót ismerünk – emelte ki a magyar csillagász. (MTI)