物理学家因发现一颗围绕类太阳恒星运行的系外行星并帮助发展宇宙理论而获得诺贝尔奖。
拍摄的照片:Flickr用户Polosaurio,M. McCaughren,Franck Schneider(Flickr/维基共享空间)
2019年诺贝尔物理学奖的一半将授予美国普林斯顿大学的詹姆斯·皮布尔斯教授,因为他在理论上加深了我们对宇宙的理解。另一半将授予瑞士日内瓦大学的米歇尔·马约尔教授和迪迪埃·奎洛兹教授,因为他们发现了一颗围绕类日恒星运行的外行星。
来源:天文学
根据瑞典皇家科学院的介绍,诺贝尔物理学奖被认为是物理学家最有声望的奖项之一。2019年的这个奖项旨在“帮助我们理解宇宙的演化和地球在宇宙中的位置”,在行星和宇宙的范围内。
目前,最普遍意义上描述宇宙的模型被称为λλCDM,它代表宇宙常数和冷暗物质。这是科学家、数学家和哲学家数十年(甚至数百年)思考夜空的结果。其中大部分是从爱因斯坦著名的广义相对论开始的,在广义相对论中,一个叫做“宇宙常数”的数学术语几乎充当了调节宇宙膨胀的旋钮。埃德温·哈勃著名的观测表明宇宙正在膨胀。从那以后,科学家们意识到有三个核心成分控制着宇宙的行为和命运:一个是最不重要的部分(普通物质和能量);第二,一些决定宇宙结构的神秘物质,我们称之为暗物质;第三,还有一个更神秘的事实,宇宙的固有能量叫做暗能量。
资料来源:松树会
从对太空中最远辐射的观察,称为宇宙微波背景,以及理解这种光的理论工作,许多证据表明,这一理论正确地描述了我们的宇宙。皮布尔斯是物理学家之一。他的工作是将这种辐射和微小温度波动的行为理论化,将它们与暗物质的行为联系起来,重新引入暗物质作为宇宙的支撑,引入宇宙常数,并从数学角度解释暗能量。我们对宇宙的观察已经验证了皮布尔斯和其他物理学家工作的正确性。
宇宙微波背景(来源:百度)
当皮布尔斯帮助我们更好地理解整个宇宙时,市长和奎洛兹也帮助我们揭示我们在其中的位置。科学家奥托·斯特鲁维首先提出了一种在其他恒星周围寻找行星的方法。这个方法是基于它们影响我们从地球上看到的星光的方式——恒星径向速度的变化将导致由系外行星引力引起的光的颜色变化。不同的研究小组致力于改进观测方法以发现这些微小的变化,但是到了1994年,科学家只能探测到围绕被称为脉冲星的旋转中子星的系外行星,而不能探测到围绕类日恒星的系外行星。
1994年,也就是那年晚些时候,马约尔和奎洛兹开始看到阳光的微小波动,就像每四天重复一次的飞马51b(51匹)。他们用一种叫做分光计的仪器观察了闪烁现象,分光计安装在法国一个相对较小的望远镜上。他们在1995年宣布,他们发现了一颗木星大小的外行星,其轨道接近这颗恒星。尽管这一发现最初受到质疑,但天文学家后来发现了数千颗系外行星,证明了马约尔和奎洛兹是对的。回顾过去,这一发现开启了一个持续至今的太阳系外行星狩猎的新时代。
NGC 7814,飞马座的小宽边帽星系。NGC 7814距离地球约4000万光年,大小约6万光年(来源:对堂)
瑞安·曼德尔鲍姆
风云:时间阴影
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