Нобелевка-2019 за новый тренд в астрономии

0

Если совсем упрощать – за объяснение того, как появилась и формировалась Вселенная в нынешнем виде, а также за открытие целого направления в астрономии, которое, по сути, поможет человечеству найти пригодную для проживания планету на смену Земле.

В 2019 году члены Шведской королевской академии наук выбрали троих лауреатов – канадца Джима Пиблза из Принстона, а также швейцарцев Мишеля Майора и Дидье Кело из Женевского университета. Пиблз получит половину премиальных (всего их 908 тысяч долларов), Майор и Кело – по четверти.

Согласно официальным формулировкам, Пиблз получил награду «за теоретические исследования в физической космологии», Майор и Кело – «за открытие экзопланеты, вращающейся на орбите звезды того же типа, что и Солнце».

Экзопланеты

Тот факт, что Майор и Кело получат меньше денег, чем Пиблз, не должен вводить в заблуждение – просто таковы правила комитета: ученые, получающие награду за одно достижение, делят сумму премиальных. Открытие швейцарцев действительно революционно – в 1995 году, работая в обсерватории Верхнего Прованса во Франции, они обнаружили первую планету вне Солнечной системы (такие называют экзопланетами), вращающуюся вокруг звезды, похожей на Солнце. Планету, сравнимую по размерам с Юпитером, назвали 51 Пегаса b (звезда называется 51 Пегаса). Это газовый гигант с атмосферой, разогретой до 1000 градусов Цельсия.

Беллерофонт, как еще прозвали планету, совершил настоящий переворот в современной астрономии – взгляды ученых переместились в сторону экзопланет. Их открытие на самом деле революционизировало астрономию. Сейчас известно уже более четырех тысяч экзопланет, и в ближайшие годы это число только увеличится. Фокус сместился на экзопланеты, их поиски и изучение стали одной из основных отраслей астрономии. Практически половина астрономических спутников, которые планируется запустить, сейчас связаны с экзопланетами. Эта тема очень сильно оттенила и оттеснила другие, и огромное число ученых теперь занимаются экзопланетами. Кто-то ищет их, кто-то изучает их атмосферы, кто-то исследует системы, которые они образуют. Можно сказать, что открытие Майора и Кело открыло для человечества очередной этап поисков нового дома на замену Земле.

Экзопланет сейчас найдено уже 4118, и часть из них не просто похожи на Землю, но практически идентичны ей. Есть даже целая система критериев оценки схожести, на основе которых ученые составляют рейтинг наиболее пригодных для жизни экзопланет. Раньше мы не знали, насколько уникальны планетные системы. Были разговоры о том, что планеты могут быть не у каждой звезды, и что Земля – это вообще уникальный случай. Теперь мы знаем, что планеты есть у каждой звезды. То есть, если говорить просто, то речь идет и о поисках внеземной жизни. Рано или поздно мы научимся глубоко изучать атмосферу этих планет – понимать, есть ли там кислород, вода и, соответственно, условия для жизни. И в будущем нужно будет туда лететь и выяснять. Но как – пока непонятно, потому как сейчас в разумные сроки долететь мы туда не сможем, на межзвездные перелеты человечество пока не способно.

Но когда люди все-таки дорастут до межпланетных и межзвездных перелетов, потенциально обитаемые экзопланеты будут приоритетным направлением, уверен ученый.

Космология

С Джимом Пиблзом ситуация несколько иная. Он всю жизнь посвятил космологии, то есть, изучению свойств Вселенной, и каких-то прорывных исследований, которые были бы у всех на слуху, за ним не замечено. Отчасти это подтвердили и его собственные слова на церемонии объявления лауреатов: «Что конкретно я сделал? Сказать очень сложно. Это была работа длиною в жизнь».

На самом деле Пиблза можно сравнить с изобретателем ложки или вилки – о нем мало кто знает, только вот плодами его труда пользуются все.

Прежде всего – астрофизики. Канадец начал свои исследования в Принстоне еще в начале 60-х, под руководством знаменитого Роберта Дике. Вместе с наставником они пытались доказать существование реликтового излучения и даже начали работу над созданием радиометра, который мог бы подтвердить их догадки.

Небольшой ликбез – к середине XX века теория Большого взрыва еще не была господствующей в научном сообществе, как сейчас. Ей противостояло мнение о вечной Вселенной, которая была, есть и будет в том же виде еще миллиарды лет. Сторонники ТБВ же считали, что структура Вселенной изменчива, и родилась она около 14 млрд. лет назад в результате взрыва. Этот взрыв, по мнению Дике и Пиблза, породил огромный выброс радиации, сохранившийся во всех галактиках в виде микроволн, или фонового шума. Оставалось найти эти волны.

Принстонцев немного опередили – в 1964 году двое ученых из Bell Labs, Арно Пензиас и Роберт Вильсон, экспериментируя со сверхчувствительной антенной для обнаружения радиоволн, нашли что-то, для них неясное. Затем они наткнулись на статью Пиблза о радиации, которая могла остаться после взрыва в виде излучения, и связались с группой Дике. Вскоре все они поняли, что обнаружили именно тот шум, который можно назвать реликтовым излучением. Научную статью они опубликовали совместно, но Нобелевскую премию дали только Пензиасу и Вильсону – в 1978 году. По сути, открытие ученых подтвердило теорию Большого взрыва и определило господствующие сейчас представления о Вселенной.

Все последующие годы Пиблз скрупулезно изучал Вселенную и внес огромный вклад в то, что сейчас наука знает о раннем этапе ее развития – о первых 400 тысяч лет. Именно в этот период зарождались основные химические элементы, материя, кластеры галактик. Также благодаря канадцу сейчас ученые не ставят под сомнение, что 95 процентов Вселенной – это темная материя и темная энергия.

Сейчас мы понимаем, что материя обладает гравитацией, но не вступает во взаимодействие с другими материями и кластеризуется в некие сгустки. А темная энергия распределена равномерно, то есть, не собирается в сгустки, и в то же время обладает отрицательной гравитацией, то есть, «расталкивает» все вокруг. Вот и все, что мы знаем. Одна из задач космологии – как раз дать ключи к решению остальных вопросов.

Нобелевский комитет своим решением от 2019 года как бы задокументировал тренды последних 30 лет в астрономии. То, что изучают в институтах и университетах астрофизики сейчас, сильно отличается от того, что было в 80-е. Акцент серьезно сместился на космологию – изучение эволюции Вселенной, и на экзопланеты. То есть, как раз на то, что изучали Пиблз, Майор и Кело.

Алексей Яковлев, «Взгляд»

Поделиться.

Комментарии закрыты