2011.10.05. - Szupernóva-kutatásért járt a fizikai Nobel-díj 2011-ben

A 2011-es fizikai Nobel-díjat három, szupernóva-kutatással foglalkozó csillagásznak ítélte a stockholmi bizottság. Az ő eredményeik vezettek el ahhoz a felismeréshez, hogy az Univerzum gyorsulva tágul.

A három díjazott Saul Perlmutter (The Supernova Cosmology Project, Lawrence Berkeley National Laboratory and University of California Berkeley, CA, USA), Brian P. Schmidt (The High-z Supernova Search Team, Australian National University, Weston Creek, Australia) és Adam G. Riess (The High-z Supernova Search Team, Johns Hopkins University and Space Telescope Science Institute, Baltimore, MD, USA). Az elismerés, illetve a díjjal járó 10 millió svéd koronás pénzjutalom fele arányban Perlmuttert, negyed-negyed arányban pedig Schmidtet és Riesst illeti. A névsor abban az értelemben nem lehet meglepetés, hogy a trió a most díjazott kutatásokért 2006-ban már elnyerte a szintén rendkívül rangos Shaw-díjat. (Perlmutterékkel ötre nőtt azok száma, akik a Shaw-díj után a Nobel-díjat is megkapták.)

Perlmutter 1988-ban, míg Schmidt 1994-ben hozta létre csoportját, melyek célja a távoli szupernóvák kutatása, ezen keresztül pedig az Univerzum jobb feltérképezése volt. Riess ez utóbbi kutatócsoporthoz csatlakozott, melyben aztán a későbbiekben meghatározó szerepet töltött be. A kilencvenes évek csillagászati technikai fejlődése (Hubble Űrtávcső, egyre nagyobb földi teleszkópok, egyre nagyobb és érzékenyebb CCD lapkák) egyre jobb és jobb minőségű észleléseket eredményezett, melyek aztán 1998-ban az addigi kozmológiát alapjaiban megrengető felismeréshez vezettek: az Univerzum gyorsulva tágul!

Saul Perlmutter, Adam G. Riess és Brian P. Schmidt a 2006-os Shaw-díj átvétele után.
[Wikipedia]

A kutatócsoportok Ia típusú szupernóvákat vizsgáltak. Ebben az esetben a robbanás egy kettős rendszer idős, elfejlődött, kompakt tagjának (és természetesen a kísérőjének) a sorsát pecsételi meg végleg. Ezen objektumok tömege a kataklizma előtt a Napéval mérhető össze, méretük azonban csak akkora, mint a Földé. Az explózió természetére vonatkozó elméletek szerint minden Ia típusú szupernóva-robbanás gyakorlatilag ugyanúgy zajlik, a közben felszabaduló energia - ami elég lehet az objektumnak otthont adó teljes galaxis fényének átmeneti túlragyogásához - is ugyanakkora, ezért ezek a robbanások mintegy világítótoronyként viselkednek: mivel a maximális fényesség ugyanakkora, ezért a látszó fényességből a távolságra lehet következtetni. Az Ia típusú szupernóvák fontos szerepet játszanak az ún. kozmikus távolságskála kalibrálásában, így az egész Világegyetem méretének meghatározásában, ezért szokták őket a sztenderd gyertya elnevezéssel is illetni.

Kutatásaik során a két csoport azonban ötvennél is több olyan Ia típusú szupernóvát talált, melyek halványabbnak bizonyultak, mint ahogyan az az elméletek alapján várható lett volna, ezt pedig az Univerzum gyorsuló tágulásának jeleként értékelték. Mint minden alapvetően új felismerésnél, természetesen ebben az esetben is számos potenciális csapda állt a kutatók előtt, a tudományos közösség kételkedését azonban tulajdonképpen eloszlatta az a tény, hogy a két csoport egymástól függetlenül jutott ugyanarra a megdöbbentő következtetésre.

Az Univerzum tágulásának felismerése lassan már egy évszázados eredmény. Az elmélet szerint az expanzió 13,7 milliárd évvel ezelőtt indult, a kezdőpontot pedig az Ősrobbanás (Big Bang, Nagy Bumm) jelöli ki. Hosszú évtizedekig úgy gondolták, hogy a tágulás üteme a gravitáció miatt lassul, így az expanzió valamikor leáll, illetve összehúzódásba fordul, ami szintén sok milliárd év múlva a "Nagy Reccs"-ben végződik, aztán ki tudja... Az a meglepő felismerés, hogy a tágulás nem hogy, nem lassul, hanem kifejezetten gyorsul, persze egyáltalán nem fest szebb és boldogabb jövőt a Világegyetem elé: az új képben előbb-utóbb minden atomi, majd szubatomi részeire szakad, ahogyan "a téridő szövete elkezd széthasadni"...

A gyorsuló tágulás hajtóerejének az ún. sötét energiát gondolják. Az elnevezés azért is találó, mert a jelzőjén kívül egyelőre semmi mást nem tudunk róla. Léte - amit egyébként sokan kétségbe is vonnak - és természete a modern fizika egyik legnagyobb rejtélye, bármilyen érdemi előrelépés ezen a területen minden bizonnyal szintén Nobel-díjjal kecsegtet.

Forrás:

• Nobelprize.org