Ученый КФУ объяснил, за какие открытия присуждена Нобелевская премия по физике

Лауреатами премии в этом году стали космолог и первооткрыватели экзопланеты.

Сегодня, 8 октября, были объявлены имена трех лауреатов  Нобелевской премии по физике2019 года. Американец Джеймс Пиблс удостоен премии за «теоретические открытия в области космологии», а швейцарцы Мишель Майор и Дидье Кело – за «открытие экзопланеты на орбите вокруг солнцеподобной звезды».

Представители Нобелевского комитета отметили, что исследования астрофизиков позволили по-новому взглянуть на место человека во Вселенной.

Заведующий кафедрой астрономии и космической геодезии Института физики Казанского федерального университета, член-корреспондент Академии наук РТ, доктор физико-математических наук Ильфан Бикмаев объяснил суть открытий, за которые присуждена Нобелевская премия по физике 2019 года.

«Как известно, наша Вселенная возникла в результате Большого взрыва 14 миллиардов лет назад и постоянно расширялась.Сначала в ней были только   элементарные частицы, среди которых – известные нам протоны, нейтроны, электроны и многие другие, а также излучение в виде фотонов. Примерно через 400 тысяч лет после Большого взрыва ее плотность значительно уменьшилась, и Вселенная стала прозрачной – вещество и излучение разделились. После этого начали формироваться первые звезды, галактики, скопления галактик. По радионаблюдениям в 1965 году было обнаружено так называемое фоновое микроволновое излучение – реликт излучения, оставшегося после рождения нашей Вселенной, которое помогло выяснить, что вещество во Вселенной распределено неоднородно. Джеймс Пиблс, используя результаты регистрации флуктуаций фонового микроволнового излучения, создал модель эволюции нашей Вселенной – теоретически описал, как шел процесс формирования звезд, галактик, скоплений галактик. Он показал еще полвека назад, что их распределение во Вселенной неоднородное. Они образуют так называемую крупномасштабную ячеистую структуру Вселенной, напоминающую пчелиные соты», – рассказал астроном КФУ.

Подтвердить это удалось  благодаря  наблюдениям, сделанным на самых мощных телескопах. Кроме того, по словам И.Бикмаева, заслуга Пиблса и его коллег заключается в том, что им удалось доказать, что после  Большого взрыва во Вселенной возникли только самые легкие элементы таблицы Менделева – водород, гелий, литий, берилий, бор. Более тяжелые элементы образовывались уже в недрах звезд в процессе их эволюции.

«Еще одно серьезное предсказание сделал Джеймс Пиблс при помощи своих коллег на основе известных физических законов и явлений – обосновал существование темной материи в окрестностях крупных галактик, включая нашу галактику  Млечный Путь. Ученому удалось показать, что распределение скорости  вращения звезд и газа в зависимости от расстояния до центра Галактики возможно описать математически лишь в том случае,  если предположить, что вокруг галактик существует гало из облаков темного вещества, масса которого может в десять раз превышать массу видимого вещества Галактики. Данные современных наблюдений многих других галактик подтверждают и эти предположения, сделанные в 80-е годы ХХ века», – сообщил Ильфан Фяритович.

Рассказывая об открытии экзопланеты, которое в 1995 году сделали  Мишель Майор и Дидье Кело, разделившие вместе с Пиблсом «нобелевку» по физике, ученый КФУ отметил, что оно подтолкнуло других астрономов к активному поиску планет за пределами Солнечной системы. За 25 лет, прошедших с момента первого  открытия были обнаружены  4000 экзопланет около 3000 звезд. Одну из них  в 2017 году открыла  вместе с японскими  и турецкими коллегами группа астрономов Казанского федерального университета, которой руководил И.Бикмаев. Открытие было сделано на телескопе Казанского университета РТТ-150, установленном в Турции.

«Используя спектрометр высокого разрешения 1.9-метрового телескопа в обсерватории Верхний Прованс на юге Франции, в который Мишель Майор и Дидье Кело внедрили так называемую йодную ячейку, они смогли при помощи высокоточных спектоскопических методов первыми обнаружить планету на орбите солнцеподобной звезды № 51 созвездия Пегаса.  Причем планета с массой Юпитера находится на очень небольшом расстоянии от звезды, обращаясь вокруг нее с периодом около 5 суток.  Помогли им это сделать колебания звездного спектра: если около звезды имеется планета, то не только она будет вращаться, но и сама звезда будет совершать колебания относительно центра масс из-за притяжения планеты. Но эти колебания ничтожно малы, а потому Майор и Кело стали первыми, кто в 1995 году их обнаружил с использованием йодной ячейки. Их открытие 1995 года показало принципиальную возможность обнаружения планет вокруг других звезд спектроскопическим методом, что привело к лавинообразному потоку открытий экзопланет с использованием различных телескопов мира», – так объяснил суть большого научного открытия Ильфан Бикмаев.

Церемония вручения Нобелевских премий состоится 10 декабря.

Нобелевскую премию по физике получили трое ученых / Фото: twitter.com/NobelPrize