شرح خبر

در هفته ای که گذشت، در استکلهم سوئد جوایز نوبل اهدا شد. از این رو فرصتی دیگر دست داد که نگاهی مجدد داشته باشیم به برندگان جایزه نوبل فیزیک امسال ...

جیمز پیبلز درحال دریافت جایزه نوبل - استکلهم 2019

مایکل مِیِر Michel Mayor و دیدیه کوئلوز Didier Queloz که اولین سیاره فراخورشیدی چرخنده به دور ستاره‌ای خورشید-مانند را کشف کردند، جایزه نوبل فیزیک 2019 را با کیهان‌شناس نظری جیمز پیبلز James Peebles شریک شدند. آن‌ها این جایزه را به خاطر اکتشافاتشان در مورد تحول کیهان و جایگاه زمین در آن به خود اختصاص دادند.


کیهان شناس جیمز پیبلز (سمت چپ) و منجمان فراخورشیدی دیدیه کوئلوز و مایکل مِیرِ (سمت راست)


در 1995، مِیِر و دانشجویش در آن زمان کوئلوز، در دانشگاه ژنو سوئیس کشف سیاره‌ای که به دور یک ستاره‌ خورشید-مانند می چرخد را اعلام کرده و باب زمینه‌ای که یکی از داغ‌ترین موضوعات نجوم شد را گشودند. آن‌ها این فراسیاره را از طریق کشش گرانش ضعیفی که روی ستاره‌اش پگاسی 51 داشت کشف کردند؛ روشی که امروزه برای مطالعه بیش از 4000 سیاره فراخورشیدی شناخته شده به کار می‌رود. پیبلز که در دانشگاه پرینستون نیوجرسی است، چارچوب نظری‌ای را ایجاد کرد که به عقیده‌ی کمیته‌ نوبل «شالوده‌ درک نوین ما از تاریخچه‌ی کیهان را از مهبانگ تا امروز شکل می‌دهد». پیبلز به ایجاد اصول نظریِ برای تابشِ پس از مهبانگ یعنی زمینه میکروموج کیهانی (CMB) کمک کرد و مدل استاندارد فعلی از تحولات کیهان را بنا نهاد. در این مدل، اجسام مرموزی به نام ماده‌ی تاریک نقش مهمی را در گردآمدنِ ساختارهای بزرگ‌مقیاس کیهان، مانند کهکشان‌ها و خوشه‌های کهکشانی بازی می‌کنند.


مِیِر و کوئلوز هر دو سوئیسی هستند و به ترتیب در سالهای 1942 و 1966 به دنیا آمده‌اند. این دو نفر در نصف جایزه که ارزشی معادل 9 میلیون کرون سوئیس (910000دلار آمریکا) دارد شریک هستند. پیبلز متولد 1935 در وینیپگ کانادا است و نیم دیگر جایزه را دریافت خواهد کرد. جهان شگفت انگیز به گفته‌ی گیلم آنگلادا اسکوده Guillem Anglada-Escudéمنجم از موسسه علوم فضایی CSIC در بارسلونا اسپانیا، مِیٍر و کوئلوز «علم نوین سیارات فراخورشیدی را راه اندازی کردند». قبلاً پژوهشگران سیارات فراخورشیدی که حول مراکز دوار ستاره‌های مرده‌ موسوم به تپ‌اخترها می‌چرخند کشف کرده‌ بودند اما نه به دور ستارگانی مانند به ستارگان خودمان که می‌توانند میزبان سیارات قابل سکونت باشند. کشف این دو نفر برای جامعه نجوم شگفتی بزرگی بود. سیاره‌ای که آن‌ها کشف کردند پگاسی 51 ب (51 Pegasi b) یک غول گازی از نوعی است که منجمان انتظار داشتند حول محدوده‌ بیرونی منظومه شمسی بچرخد. اما این دو متوجه شدند که چرخش این سیاره به دور ستاره‌اش ده برابر نزدیکتر از وضعیت مریخ نسبت به خورشید است- اولین نشانه‌ از اینکه سایر منظومه‌های سیاره‌ای ممکن است شبیه به مال ما نباشند. فرانچسکو پپه Francesco Pepe منجم سیارات فراخورشیدی می‌گوید در همان زمان چندین گروه رصدهای مشابهی داشتند اما مِیِر و کوئلوز نخستین کسانی بودند که موفق به کشف آن شدند زیرا دید وسیعتری داشتند. به گفته‌ی پپه، که رئیس بخش نجوم دانشگاه ژنو است، وقتی آن‌ها برنامه‌شان را در رصدخانه‌ی Haute-Provence آغاز کردند- که منجر به کشف پگاسی 51 ب شد- سعی‌شان بر کشف سیاره‌هایی مانند سیارات منظومه شمسی متمرکز نبود. به طور خاص، مشاهدات آن‌ها ایشان را قادر کرد تا سیاره‌هایی به اندازه‌ی مشتری را با مدارهای بسیار قوی ببینند. «همین باعث تفاوت شد». آنگلادا اسکوده می‌گوید این یافته به خاطر اینکه تقریبا بدون هیچ ابهامی بوده و سریعا تائید شد، قابل توجه بود. به گفته‌ی او گروه تحقیقات سوئیسی تقریباً بلافاصله شروع به بررسی جدی آسمان کرد که در شکار فراسیارات در مقابل گروهی از دانشگاه کالیفرنیا در برکلی که در حال استفاده از روشی مشابه برای کشف سیارات بود و اولین بار یافته‌های این دو نفر را تائید کرده بودند، «جنگ سردی» به شمار میرفت. سرپرست گروه برکلی، جفری مارسی Geoffrey Marcy قبلا نیز به عنوان کاندید نوبل در نظر گرفته شده بود. او در سال 2015 پس از آنكه تحقیقات دانشگاهی حكم داد كه وی سیاست های آزار جنسی را نقض كرده است از سمت خود در بركلی كناره گیری كرد. هم مٍیٍر و هم کوئلوز که وقت خود را بین دانشگاه کمبریج انگلیس و دانشگاه ژنو تقسیم می کنند، به خاطر استعدادشان در ساخت وسایل دقیق و ظریف مشهور هستند. آنها طیف‌نگارهایی ساختند که قادر به مشاهده جابجایی‌های ناچیز در فرکانس نور ستاره‌ای که تحت تأثیر نیروی جاذبه یک سیاره تکان می‌خورد باشند. این روش به عنوان تکنیک سرعت شعاعی شناخته می شود و می تواند سیارات فراخورشیدی را کشف کرده و جرم آنها را تخمین بزند. امروزه، این تنها یکی از چندین روشی است که منجمان برای یافتن سیارات فراخورشیدی و مطالعه جو و قمر‌های فراخورشیدیِ احتمالی آنها استفاده می کنند. برخی از این سیارات دارای خصوصیاتی شبیه به زمین هستند، از جمله نشانه‌هایی از وجود آب در جو سیاره‌ای دو برابر اندازه‌ی خود ما. خانم کریستیانه هلینگ Christiane Helling محقق سیارات فراخورشیدی در دانشگاه سنت اندروز انگلیس می گوید این زوج «دانشمندانی عالی» هستند که به همراه جامعه‌ی در حال رشد پژوهشگران راه را برای یک حوزه تحقیقاتی کاملاً جدید هموار کردند. او افزود کوئلوز همواره به جای اینکه تنها به فکر موفقیت خودش باشد، برای توسعه و حمایت از جامعه به عنوان یک کل تلاش کرده است. چراغ اول در همین حال، نظریه های پیبلز به کیهان‌شناسان کمک کرده است تا چیزهای بیشتری درباره CMB و آغاز جهان بفهمند. «اگر اکتشافات نظری جیمز پیبلز نبود، اندازه گیری های بسیار دقیق و پرقدرت این تابش در طی 20 سال گذشته تقریباً به ما چیزی نمی‌گفت»، این را متز لارسن Mats Larsson فیزیکدان مولکولی در دانشگاه استکهلم و رئیس کمیته فیزیک نوبل 2019 هنگام اعلام جایزه گفت. فرانسوا بوشه François Bouchetیکی از اخترفیزیکدان‌های موسسه اخترفیزیک پاریس در مورد جایزه پیبلز می‌گوید: این انتخاب شایسته از مدت‌ها قبل باید اتفاق می‌افتاد. به عقیده‌ او پیبلز اثرش را روی تقریباً همه شاخه‌های کیهان‌شناسی گذاشته و کمک کرده است تا این زمینه تحقیقاتی با محاسباتی که ریشه در فیزیک دارند در مسیر درست خود قرار بگیرد. به ویژه، در سال 1970، پیبلز از اولین افرادی بود که شکل CMB را پیش‌بینی کرد. بوشه محقق برجسته ماموریت Planck در آژانس فضایی اروپا بود که در این دهه تا کنون دقیق‌ترین نقشه را از آسمان CMB تهیه کرده است. پیبلز به ارائه‌ی الگویی از تکامل جهان که به عنوان نظریه‌ ماده تاریک سرد شناخته می شود کمک کرد؛ نظریه‌ای که توضیح می دهد ساختارهای کیهانی چگونه در طی انبساط و سرد شدن جهان، از آغاز گرم و متراکم آن، به وجود می‌آیند. این نظریه به همراه ایده‌ی بعدیِ نیروی مبهمٍ انرژی تاریک، چارچوب مدل استاندارد کیهان‌شناسی مدرن را تشکیل می‌دهد. اگرچه هنوز ماهیت دقیق ماده تاریک قابل درک نیست اما چندین بررسی دقیق از کیهان از جمله مطالعات مربوط به CMB و نقشه برداری از کهکشان ها در نقاط مختلف آسمان از این نظریه پشتیبانی می کنند. نظریه حاکی از آن است که اگر ماده تاریک از ذرات زیر اتمی تشکیل شده باشد، این مواد باید پرجرم و نسبتاً کند باشند. رصدهای کنونی به طور گسترده ای مدل‌هایی را که ذرات سبکتر اما سریعتر بر ماده تاریک اثر غالب دارند حذف کرده اند. پلانک و سایر پروژه ها ویژگی هایی را که پیبلز در CMB پیش بینی کرده بود پیدا کرده اند. رشید سانیائف Rashid Sunyaev، اخترفیزیک‌شناس شوروی که در سال 1970 محاسبات مشابهی را انجام داده و اکنون در موسسه ماکس پلانک برای اخترفیزیک در گارشینگ آلمان است می گوید: «این‌ها در آسمان هستند – آن‌ها واقعاً وجود دارند، این فقط نظریه نیست». پیبلز پس از اعلام جایزه در گفتگوی تلفنی با روزنامه نگاران گفت: «این امر كه جهان ما در حال تحول است بخشی از یك اكتشاف نظری است، اما این كه جهان واقعاً از حالت داغ و متراكم انبساط یافته است بدون شواهد لازم بی‌معنی بود– در حال حاضر مدارک بسیار محكمی در دست است. ما به تعامل نظریه و مشاهده اتکا داریم». بوشه می گوید دادن جایزه مشترک برای فراسیارات و کیهان شناسی غیر معمول است ، اما هر دو مسیر «چشم‌انداز تازه‌ای از جایگاه انسان در کیهان ارائه می دهد».


منبع Physics Nobel goes to exoplanet and cosmology pioneers


Physics Nobel goes to exoplanet and cosmology pioneers



نویسنده خبر: مریم ذوقی
کد خبر :‌ 2891

آمار بازدید: ۴۸
همرسانی این خبر را با دوستان‌تان به اشتراک بگذارید:
«استفاده از اخبار انجمن فیزیک ایران و انتشار آنها، به شرط
ارجاع دقیق و مناسب به خبرنامه‌ی انجمن بلا مانع است.»‌


صفحه انجمن فیزیک ایران را دنبال کنید




حامیان انجمن فیزیک ایران   (به حامیان انجمن بپیوندید)
  • پژوهشگاه دانش‌های بنیادی
  • مرکز فناوری‌های کوانتومی ایران
  • دانشگاه صنعتی شریف

کلیه حقوق مربوط به محتویات این سایت محفوظ و متعلق به انجمن فیریک ایران می‌باشد.
Server: Iran (45.82.138.40)

www.irandg.com