Descoperirea în 1995 a primei exoplanete, de către cercetătorii medaliați astăzi cu Nobel în Fizică, “a avut un impact uriaș”. De la identificarea și măsurarea planetei 51 Pegasi b, aflată “doar la aproximativ 50 de ani lumină depărtare”, “a început o cursă pentru descoperirea exoplanetelor” care a făcut ca astăzi să știm peste 4.000 de astfel de planete din afara sistemului nostru solar, pe care putem să vedem inclusiv “dacă cumva se află apă”. Aceasta este explicația pe scurt oferită de fizicianul Cristian Presură, în cadrul emisiunii Știința 360 realizată de Corina Negrea, la Radio România Cultural.
Pasionat el însuși de știința universului, Cristian Presură a explicat ce sunt exoplanetele, ce este cosmologia și ce înseamnă cosmologia fizică, dar și care este descoperirea pentru care cercetătorul James Peebles a primit Nobelul.
Cercetător la compania Philips în Olanda și autor al volumului “Fizica Povestită”, Presură face parte din grupul construit de Universitatea din București cu scopul de deschide știința către publicul larg. Din luna aprilie, cercetătorul și-a lansat vlogg-ul Fizica cu Cristian Presură.
Explicația integrală oferită de fizicianul Cristian Presură, în cadrul emisiunii Știința 360 realizată de Corina Negrea, la Radio România Cultural:
“Premiul Nobel s-a dat pentru ceva ce într-adevăr a avut impact: cosmologie și descoperirea primei exoplanete. Comitetul Nobel a spus că premiul s-a acordat ‘pentru înțelegerea evoluției universului și a locului nostru în cosmos’.
Premiul Nobel pentru Fizică 2019 a fost împărțit în două:
- prima jumătate îi este acordată lui James Peebles, care a contribuit la înțelegerea teoretică a radiației de fond.
- A doua jumătate a fost acordată lui Michel Mayor și Didier Queloz, pentru descoperirea primei exoplanete care orbitează în jurul unei stele îndepărtate, asemănătoare Soarelui.
Exoplanetele sunt planete care orbitează în jurul altor stele decât Soarele și în afara sistemului solar.
Cosmologia, în esență, înseamnă evoluția universului. Cosmologia fizică înseamnă să înțelegi această evoluție a universului prin intermediul legilor fizicii.
Descoperirea făcută de James Peebles
Un rol foarte important în această înțelegere a evoluției cosmosului îl joacă radiația de fond.
Atunci când universul avea doar 300.000 de ani, deci era foarte tânăr pe scara cosmologică, el era foarte luminos. În momentul respectiv nu se formaseră atomii, iar electronii și protonii umblau bezmetici prin spațiu și ele, fiind particule cu sarcini electrice, emiteau lumină. Deci universul era plin, plin de lumină, atunci când avea 300.000 de ani.
După aceea, însă, s-au format atomii. Atomii sunt particule neutre și, în mod normal, nu emit lumină. Din cauza aceasta, după perioada de 300.000 de ani, universul nu mai genera lumina. Iar lumina care exista atunci a continuat să existe în univers, numai că odată cu expansiunea universului, lungimea de undă a acestei lumini s-a mărit. Din cauza aceasta, lumina care era vizibilă a ajuns astăzi în spectrul de unde cu microunde.
Deci, cu alte cuvinte, lumina primordială, vizibilă din univers o vedem și astăzi în univers, dar nu trebuie să ne uitam cu ochii noștri de oameni – că nu o să o vedem, ci trebuie să ne uităm cu radiotelescoape, în domeniul microundelor – și acolo o s-o vedem.
James Peebles s-a uitat și el la imaginea asta măsurată cu radiotelescoapele. Dacă te uiți pe acele imagini, vezi ca un fel de foc, arzând într-o parte mai mult, în alta mai puțin. E o pictură care nu pare să fie desenată bine.
De asta a trecut din domeniul speculațiilor în domeniul fizicii concrete. Pentru că la început, pentru a înțelege această imagine, erau mai mult speculații. James Peebles a adus o chestie nouă în înțelegerea fizică a radiației de fond: a spus că trebuie să luăm în considerare nu numai materia obișnuită, ci și materia întunecată, și energia întunecată, și atunci vom înțelege mult mai bine radiația de fond și universul în care ea se manifestă. Contribuția lui majoră este că a adus aceste două ingrediente noi.
Descoperirea făcută de Michel Mayor și Didier Queloz
Ceilalți doi laureați sunt Michel Mayor și Didier Queloz, care au lucrat împreună, iar descoperirea lor a avut loc în 1995. La momentul respectiv, lumea s-a întrebat dacă putem detecta planete în jurul altor stele îndepărtate.
Este foarte greu să ne uităm, de exemplu, la Soare, când el luminează. În jurul Soarelui orbitează planeta Mercur, dar orbitează foarte foarte aproape și dacă încerci să te uiți la ea în timpul zilei și să vezi unde este planeta Mercur, nu o să reușești să o vezi, pentru că te orbește lumina Soarelui. La fel se întâmplă și cu aceste planete foarte îndepărtate. Ele orbitează în jurul stelei lor și, fiind așa de îndepărtate, lumina stelei respective ne orbește și din cauza asta nu putem să vedem foarte bine exoplanetele acelor stele. De asta, astronomii s-au întrebat: cum putem să măsurăm exoplanetele, dacă ne orbește lumina stelelor lor?
Profesorul Mayor și profesorul Queloz au venit cu o tehnică specială, pe care au testat-o și care a funcționat, tehnică ce se folosește de efectul Doppler.
Cum funcționează tehnica lor?
Ideea este că planeta și cu steaua sunt ca 2 dansatori. Planeta care a fost descoperită este mare, se numește Jupiter Fierbinte și, pentru că e mare, face ca steaua să nu stea în centru, ci să se miște și ea puțin. Lumina care vine de la stea e când puțin mai roșie, când puțin mai albastră. Asta au făcut cei doi: au măsurat culoarea stelei și au zis că sigur este încă un dansator în jurul stelei, o planetă mare, și au putut măsura chiar și caracteristicile acelei planete și au aflat astfel că se află foarte aproape de stea și au deschis un câmp de cunoaștere enorm, pentru că cu această ocazie am putut să fim siguri și să aflăm că și în jurul altor stele se află planete.
Premiul Nobel se dă pentru ceva care a avut un impact foarte mare la momentul respectiv. În 1995, a avut un impact uriaș. Să ne întoarcem în acel moment și să înțelegem importanța acelui moment.
A schimbat foarte mult, pentru că ei au dovedit tehnic că este posibil să descoperim alte exoplanete. De atunci a început o cursă pentru descoperirea exoplanetelor și acum cunoaștem peste 4.000 de exoplanete. Știm unde sunt, putem să le arătăm cu degetul, putem să vedem dacă cumva se află apă pe ele. S-au descoperit peste 4.000 până acum și cursa asta continuă, pentru că trimitem telescoape spațiale care sunt din în ce mai puternice și care pot să se uite din ce în ce mai adânc în interiorul galaxiei noastră.
Exoplaneta pe care au descoperit-o ei, și care se numește 51 Pegasi b, se află doar la aproximativ 50 de ani lumină depărtare. Dar acum putem să ne uităm și mai departe și putem să găsim mult mai multe exoplanete.”
- Premiul Nobel pentru Fizică 2019 a fost câștigat de James Peebles – cercetător la Princeton University, USA – premiat pentru descoperirile teoretice în cosmologia fizică, și de Michel Mayor și Didier Queloz (University of Geneva, Elveția, și University of Cambridge, Marea Britanie), pentru descoperirea unei exoplanete ce orbitează în jurul unei stele similare soarelui. Detalii aici
Citește și: