Nobel z fizyki – 2011


04 października 2011 została przyznana nagroda Nobla z fizyki – nagrodę otrzymało trzech fizyków: Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt, Adam G. Riess.

Przesunięcie ku czerwieni

Linie widmowe promieniowania elektromagnetycznego docierające z niektórych gwiazd są przesunięte w stronę większych długości fali (mniejszych częstotliwości). Wykrywa się je analizując położenie linii widmowych pochodzących z danego obiektu i porównanie z liniami widmowych pierwiastków uzyskanymi w laboratorium. Przesunięcie ku czerwieni jest wywołane m. in.:
– oddalaniem się źródła światła od obserwatora (podobne zjawisko zachodzi dla fal dźwiękowych – klasyczny efekt Dopplera) – tzw. relatywistyczny efekt Dopplera.
– rozszerzaniem się Wszechświata: przesunięcie w widmach odległych galaktyk jest konsekwencją ekspansji wszechświata – odleglejsze galaktyki mają większe przesunięcie ku czerwieni niż bliższe.

Supernowa

to określenie kosmicznych eksplozji, powodujących powstanie na niebie niezwykle jasnego obiektu, który w krótkim czasie staje się niemal niewidoczny. Gdy w jądrze masywnej gwiazdy przestają zachodzić reakcje termojądrowe, pozbawiona ciśnienia promieniowania gwiazda zapada się pod własnym ciężarem.  Supernowa może też być spowodowana przekroczeniem krytycznej masy(tzw. masa Chandrasekhara),  gdy biały karzeł ściąga na siebie masę zbyt bliskiej sąsiedniej gwiazdy. W obydwu przypadkach eksplozja supernowej wyrzuca w przestrzeń materię gwiazdy, tworząc bardzo nietrwałą mgławicę. Po kilkudziesięciu tysiącach lat ulega ona całkowitemu rozproszeniu. Systematyzując dane z obserwacji supernowych, astronomowie podzielili je ze względu na występowanie w widmie linii absorpcyjnych różnych pierwiastków.

Nobel 2011

Supernowe typu Ia (brak linii absorpcyjnych helu, w pobliżu maksimum jasności znajdują się linie absorpcyjne krzemu) osiągają podobną maksymalną jasność absolutną. Dzięki temu, mierząc jasność obserwowaną i porównując z jej wartością teoretyczną, astronomowie mogą obliczyć odległość od gwiazdy i jej galaktyki. Obserwacje te doprowadziły do wniosku, że ekspansja Wszechświata przyspiesza, ponieważ odległe supernowe o dużych przesunięciach ku czerwieni (z > 0,2) wydają się świecić słabiej niż te lokalne. Saul Perlmutter oraz (niezależnie od niego) zespół Brian P. Schmidt – Adam G. Riess odkryli to jako pierwsi.

Odkryli oni, obserwując bardzo odległe supernowe, że ich przesunięcie ku czerwieni jest jeszcze większe niż powinno być przy założeniu, że wszechświat rozszerza się w równym tempie. Stąd wniosek, że tempo ekspansji wszechświata musi rosnąć.  Sądzi się, że przyczyną przyspieszania jest ciemna energia, ale czym właściwie ona jest – pozostaje zagadką być może największą w dzisiejszej fizyce.

Kim są laureaci nagrody Nobla z  fizyki

Saul Perlmutter(ur. w 1959) – amerykański astrofizyk, ukończył studia z fizyki na Uniwersytecie w Harvardzie, uzyskał stopień doktora na Uniwersytecie Kalifornijskim w Berkeley. Obecnie pracuje w Lawrence Berkeley National Laboratory i kieruje badaniami w ramach Supernova Cosmology Project. Odkrycie zjawiska przyśpieszania tempa rozszerzania się Wszechświata jest sukcesem badań jeszcze z lat 90.

Brian Schmidt (ur. w 1967) – amerykański astronom pracujący w Australii. Studiował fizykę i astronomię na Uniwersytecie w Arizonie, a doktorat uzyskał na Uniwersytecie w Harvardzie. Pracował w Australii w Obserwatorium Mount Stromlo, a od 1999 roku w Australian National University.  Od 1994 roku prowadzi High-z Supernova Search Team, jeden z dwóch projektów, które badały jasność supernowych typu Ia. Te badania w 1998 roku doprowadziły do odkrycia zjawiska przyśpieszania tempa rozszerzania się Wszechświata pod wpływem wypełniającej go tajemniczej ciemnej energii, niezależnie od Supernova Cosmology Project, kierowanego przez Saula Perlmuttera. To odkrycie stało się bodźcem do badań nad ciemną energią. Schmidt tak wspominał swoje badania sprzed lat: „W końcu oznajmiliśmy światu, że mamy takie szalone wyniki: Wszechświat przyspiesza. To wyglądało na zbyt szalone, by mogło być prawdziwe i myślę, że byliśmy trochę przerażeni”.
Brian Schmidt kontynuuje swoje prace, w których posługuje się obserwacjami supernowych do badania Wszechświata, kierując projektem Southern Sky Survey. Jego celem jest stworzenie pełnej cyfrowej mapy południowej części nieba przy pomocy w pełni zautomatyzowanego teleskopu SkyMapper.

Adam Guy Riess (ur. 1969) – amerykański astrofizyk – studiował na Massachusetts Institute of Technology, a następnie na Harvard University. 42-letni Amerykanin  (najmłodszy z całej trójki) jest profesorem astronomii na Uniwersytecie Johnsa Hopkinsa w USA. W Space Telescope Science Institute (Instytucie koordynującym pracę Kosmicznego Teleskopu Hubble’a) prowadzi badania nad supernowymi i cefeidami (gwiazdami zmiennymi pulsującymi). Riess koordynował prace swojego instytutu, prowadzone w ramach projektu High-z Supernova Search Team. Szefem projektu był Brian Schmidt.
Adam Riess początkowo to odkrycie uważał za błąd w obliczeniach: „Pamiętam, że studiowałem dane. Pamiętam, że nasuwająca się odpowiedź była, powiedziałbym, nieprawidłowa. I pamiętam, że pomyślałem: Popełniłem okropny błąd, a teraz muszę go znaleźć” – wspomina Adam Riess w wywiadzie opublikowanym na oficjalnej internetowej stronie Komitetu Noblowskiego.

W 2006 roku Perlmutter, Schmidt i Riess otrzymali Nagrodę Shawa za swoje odkrycie. Brian Schmidt i Saul Perlmutter starają się ustalić czyj wszechświat rozszerza się szybciej.

Aby przybliżyć istotę odkrycia Komitet noblowski opublikował artykuł popularno-naukowy oraz  opisał tło naukowo-badawcze pracy laureatów. W języku angielskim.

Odkrycie komentują również pracownicy Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego w sekcji materiałów prasowych.

żródło: Wikipedia, http://www.fuw.edu.pl, PAP, wiadomosci.wp.pl

, , , , , , , , , ,

  1. Dodaj komentarz

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Log Out / Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Log Out / Zmień )

Facebook photo

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Log Out / Zmień )

Google+ photo

Komentujesz korzystając z konta Google+. Log Out / Zmień )

Connecting to %s

%d bloggers like this: