Decernarea premiilor Nobel pentru Fizică de anul acesta a reprezentat un prilej de mare bucurie pentru mine. A fost un moment important atât pentru istoria fizicii, cât și pentru istoria astronomiei și astrofizicii. Faptul că premiul a fost împărțit între doi astronomi și un astrofizician ne arată că domeniul este apreciat, și că contribuțiile oamenilor de știință precum James Peebles, Michel Mayor sau Didier Queloz nu rămân nerecompensate.
De asemenea, nu pot să nu remarc că în doi din ultimii trei ani de premii Nobel, premiile pentru Fizică au fost date pentru contribuții în astronomie și astrofizică. În 2017, premiul a fost oferit cercetătorilor Kip Thorne, Rainer Weiss și Barry Barish pentru contribuțiile aduse observatorului LIGO, care ne-a arătat pentru prima oară undele gravitaționale despre care se vorbea de atâta timp.
Ca în fiecare an, premiile Nobel au o ”justificare”, adică un rezumat scurt prin care justifică de ce premiile au mers în direcțiile în care au mers. În 2019, premiile Nobel pentru Fizică au fost date pentru ”noi perspective privind locul nostru în Univers”. Ce înseamnă asta?
Descoperirea exoplanetelor
”Exoplanetă” este termenul științific pentru o planetă care nu se află în Sistemul Solar. Cum știm că există exoplanete? Bănuim. Descoperirea unei asemenea planete presupune o analiză a mișcării, numită analiză Doppler. Asta au făcut Michel Mayor și Didier Queloz în 1995.
Ce presupune analiza Doppler? În principiu, efectul Doppler ne spune că mișcarea unui obiect mai aproape sau mai departe de noi creează o schimbare în frecvența undelor. Asta face ca obiectele din spațiu care se depărtează de noi să pară mai roșii, iar cele care se apropie mai albastre.
Folosind un spectrometru, putem face această măsurătoare, iar oscilația mică a unui obiect din spațiu ne dă indicii în legătură cu prezența unei planete. Cum? În momentul în care avem de-a face cu alt sistem solar, în mișcarea stelei ”mamă” putem observa fluctuații, datorate influenței gravitaționale a planetelor. Astfel, practic, existența unei exoplanete este dedusă pe baza fluctuațiilor din ”culoarea” stelei.
Putem numi cazul acesta oarecum ”norocos”. Asta deoarece metoda folosind efectul Doppler funcționează pentru planete masive, care au o forță gravitațională îndeajuns de mare pentru a crea fluctuații în mișcarea stelei. Planeta descoperită în 1995 este similară lui Jupiter, și a fost denumită 51 Pegasi B.
Michel Mayor și Didier Queloz
Cine sunt cei doi laureați ai Nobelului? Povestea acestor doi cercetători este extrem de frumoasă. Și începe la Universitatea din Geneva, prin anii 90.
Didier Queloz era proaspăt absolvent al Universității din Geneva când l-a întâlnit pe Michel Mayor. Queloz își începea studiile pentru doctorat (PhD), iar Michel Mayor i-a fost îndrumător în această provocare.
Desigur, în domeniile de interes ale lui Michel Mayor, la acea vreme profesor de astronomie la Universitatea din Geneva, se regăsea cercetarea sistemelor planetare extrasolare. În principal, cei doi, Queloz și Mayor, s-au ocupat multă vreme cu îmbunătățirea aparatelor de spectrometrie, și au avut succes. Didier Queloz a dezvoltat spectrometrul CORAVEL, iar împreună cu Andre Baranne și Michel Mayor, au dezvoltat spectrometrul ELODIE. Folosind acest nou instrument, Queloz și Mayor au descoperit în iulie 1995 prima exoplanetă cunoscută.
Michel Mayor este acum profesor retras la Universitatea din Geneva, și cercetător la Institutul pentru Astronomie la Universitatea din Cambridge. Este câștigător al premiilor Shaw (2005), Wolf (2017) și Nobel (2019).
Didier Queloz este profesor la Universitatea din Cambridge (Laboratorul Cavendish) și la Universitatea din Geneva, fiind câștigătorul premiilor Wolf (2017) și Nobel (2019).
Pionierul teoriei Universului, James Peebles
James Peebles și-a dedicat viața cosmologiei. Și la 84 de ani, după decenii de muncă, primește premiul Nobel.
Peebles este Profesorul Emerit de Științe Albert Einstein la Universitatea Princeton. Din 1958, Jim Peebles nu a plecat de la Princeton, loc unde și-a scris lucrarea de doctorat, pentru ca mai apoi să treacă prin toate locurile și treptele universității, inclusiv pe la Institutul pentru Studii Avansate (IAS).
Ce contribuții a avut Peebles la cosmologia modernă? În primul rând, a fost cel care în 1964, perioadă în care interesul pentru cosmologie era extrem de scăzut (se considera că se ajunsese într-un ”punct mort”), a rămas dedicat subiectului, pentru ca mai apoi să prezică existența radiației cosmice de fond. Astfel, în 1964, este în echipa care interpreta datele experimentale obținute de Arno Penzias și Robert Wilson.
Practic, James Peebles a fost inițiatorul multor teorii în cosmologie, având o pasiune pentru a investiga întrebările cele mai de bază, dar și cu importanță crucială. Spre exemplu, în 1987 a propus un model pentru dezvoltarea timpurie a Universului. În anii 70 a fost de bază pentru stabilirea problemei materiei negre. Și multe altele.
A fost de asemenea câștigătorul unui număr impresionant de distincții academice foarte reputate în întreaga lume. Dintre acestea amintim Medalia Eddington (1981), Medalia Dirac (2013), Premiul Shaw (2004) sau Medalia de Aur a Societății Regale de Astronomie (1998), astea pe lângă Premiul Nobel (2019). În motivația Premiului Shaw din 2004 scrie, foarte elegant,
"He laid the foundations for almost all modern investigations in cosmology, both theoretical and observational, transforming a highly speculative field into a precision science."
În concluzie
În concluzie, mă adresez cu tot respectul celor trei, dar și celorlalți câștigători ai Premiului Nobel de anul acesta. Îi felicit pe Michel Mayor, Didier Queloz și James Peebles, pentru un premiu meritat, și le mulțumim pentru contribuțiile aduse acestui domeniu minunat.
