09/10/2019

El premi Nobel de Física 2019 premia els pioners dels exoplanetes i el Big Bang


El premi Nobel de física del 2019 no defrauda, recompensant per una banda als suïssos Michel Mayor i Didier Queloz pel seu descobriment del primer exoplaneta al voltant d’una estrella de la seqüència principal, i per l’altra a James Peebles, pioner de la cosmologia del Big Bang des dels anys 60 i pare del Model Estàndard en cosmologia amb la matèria fosca i l'energia fosca.

El 8 d'octubre de 2019, la Reial Acadèmia de Ciències de Suècia no ha decebut les prediccions de ja fa molt de temps sobre el premi Nobel de física atorgat als descobridors del primer exoplaneta en òrbita al voltant d'una estrella, a la seqüència principal , és a dir, el suissos Michel mayor i Didier Queloz. També era esperat l’atorgament del premi Nobel a James Peebles, el gran cosmòleg canadenc, que va ser guardonat amb la segona meitat del premi, la primera meitat es va dividir entre els dos membres del tàndem abans esmentats que van anunciar l’octubre de 1995 el descobriment de 51 Pegasi b.

Podeu veure els vídeos que acompanyen aquesta entrada al blog, subtitolats automàticament. Només cal fer un clic a la part d'abaix dreta de la pantalla de reproducció i seguir la ruta; configuració/subtítols/tradueix automàticament i trieu l'idioma del subtítol.

El descobriment del primer exoplaneta al voltant d’una estrella de la seqüència
principal, 51 Peg b, va ser realitzat per Michel Mayor i Didier Queloz de l’Observatori
de la Universitat de Ginebra el 1995. Tornen a la Provença i expliquen la història del seu
descobriment històric cinc anys després. © NCCR PlanetS

De la pluralitat dels exoplanetes

Avui sabem que els exoplanetes són legió a la Via Làctia, tal com es va comprovar fins ara a l’octubre de 2019, els 4.118 que figuren al mostrador del famós lloc de l’Enciclopèdia dels Planetes Extrasolars fundat per l’astrònom Jean Schneider (Observatori de París - LUTH). Però això no va ser evident per a molts astrònoms de la primera meitat del segle XX a causa dels models de formació del Sistema Solar que sovint donaven llum als planetes a partir de rares trobades entre les estrelles de la nostra Galàxia. Finalment, aquest començament del segle XXI ha donat motiu a les intuïcions visionàries de diversos filòsofs grecs, inclosos Demòcrit i Anaximandre, en particular que creien en la pluralitat de mons fa més de 2.000 anys. 

En aquest vídeo, Didier Queloz ens parla de la recerca d’exoplanetes i de les seves
implicacions per a l’exobiologia. © Universitat de Cambridge
La Societat d'Amics de les Universitats de l'Acadèmia d'Estrasburg organitza, en el marc de
les Entrevistes acadèmiques de l'Acadèmia d'Estrasburg, una conferència titulada
"Els planetes extrasolars: somni antic de la humanitat, nou camp de la ciència".
Presentat per Michel Mayor, astrofísic, professor emèrit de la Universitat de Ginebra,
associat estranger de l'Acadèmia de les Ciències i exdirector de l'Observatori
de Ginebra. © Universitat d’Estrasburg

El descobriment de Michel Mayor i Didier Queloz és, doncs, un punt d’inflexió essencial en la història de la humanitat, il·lustrant una vegada més el fet que, seguint els camins traçats per Plató i Descartes, aconseguim difondre les especulacions filosòfiques a l'estatus de realitats científiques indiscutibles, un procés que esperem dur a terme en la mesura del possible. Això és el que va passar, fins a cert punt, amb l’arribada de la cosmologia moderna i l’establiment del seu model estàndard durant els anys vuitanta fins al 1990, per convertir-se en la cosmologia de precisió que coneixem avui a través de missions com WMAP, Planck i altres campanyes d’observació des de la terra.

James Peebles, el pare del Model Cosmològic Estàndard

Un dels principals actors en la implementació del model de cosmologia estàndard, i que va ser un dels pioners de la teoria del Big Bang des del descobriment de la radiació fòssil el 1965, rep avui la meitat del preu Nobel de física. James Peebles (nascut el 25 d'abril de 1935 a Winnipeg, Manitoba, Canadà) és l'actual professor emèrit de ciències de la Universitat de Princeton, Albert Einstein, on va completar el seu doctorat. Va començar la seva carrera com a cosmòleg sota la direcció de Robert Dicke.

A principis dels anys seixanta, i els darrers anys, Dicke va intentar provar alternatives a la teoria de la relativitat general i es va interessar per les idees de Gamow, Alpher i Lemaître, en contra del model de la cosmologia standard de la época, el de l’univers estacionari. Dicke i Peebles estaven treballant en el concepte de radiació fòssil i es preparaven per provar-ho experimentalment quan Penzias i Wilson van venir a veure’ls a Princeton sospitant que la famosa radiació que havien descobert podria tenir alguna cosa a veure amb la investigació de Dicke, Peebles i els seus altres associats a Princeton. 

En aquesta conferència, James Peebles ens ofereix els seus records sobre l’auge de
la cosmologia moderna que va ser possible pel descobriment de la radiació fòssil
i com aquest desenvolupament és producte d’una obra col·lectiva.
© Perimeter Institute for Theoretical Physics

Peebles serà llavors un dels pioners de l’estudi de la radiació fòssil i la seva relació amb el naixement de galàxies i grans estructures que s’han reunit des d’aleshores; també contribueix al començament de càlculs precisos sobre la nucleosíntesi primordial de l’heli.

S'ha convertit, en certa manera, en la figura cabdal de la cosmologia nord-americana des dels anys 70 fins als anys vuitanta, que només serà aparellada per la cosmologia desenvolupada a l'antiga Unió Soviètica en aquell moment pel llegendari Yakov Zeldovitch i els seus alumnes.

Però, a més de les seves aportacions ja molt importants a l'estudi teòric de les característiques de la radiació fòssil i el naixement de grans estructures cosmològiques relacionades amb aquestes característiques, Peebles és especialment famós entre els seus companys per estar a l'origen de model de matèria fosca freda que va proposar el 1982. Podem pensar el què volguem, però la introducció d’un component de matèria fosca no bariònica, i de partícules massives encara desconegudes als laboratoris terrestres, és l’única manera coneguda de donar vida a les galàxies.

El 1984, Peebles també és el primer que entén que és sens dubte imprescindible reintroduir la famosa constant cosmològica d’Einstein si prenem seriosament les prediccions de la famosa teoria de la inflació, que tendeix a predir un univers pla amb,com a valor de la densitat, la famosa densitat crítica. Aquesta constant també té l’avantatge de canviar l’estimació de l’edat de l’univers observable, d’acord amb les mesures relatives a les estrelles més antigues. El descobriment de l'excel·lent expansió del cosmos observable a finals dels anys 90 demostrarà que Peebles estava en lo correcte.

En aquesta entrevista, James Peebles repassa la seva trajectòria, sobretot quan es
va descobrir la radiació fòssil el 1965, quan acabava d'arribar a la
Universitat de Princeton, i que li canviarà la vida per sempre. © Annual Reviews


Autor de l'original: Laurent Sacco
Ho he vist aquí.

Catàleg Charles Messier. Objecte M52

Clic per engrandir. Crèdit imatge: 2MASS/NASA

 
Descobert per Charles Messier en 1774.

M52 és un magnífic cúmul obert situat en una fecunda zona de la Via Làctia. Constitueix un dels rics cúmuls per als que l'aficionat Jeff Bondono ha proposat el nom de cúmuls "sal i pebre". El 1959, Ake Wallenquist va identificar 193 possibles membres en una regió de 9 minuts de ràdi, sent la densitat prop del centre de unes 3 estrelles per parsec cúbic.

L'estrella en seqüència principal més brillant del cúmul és de magnitud 11,0 i tipus espectral B7. Dos gegants grogues són superiors en brillantor: la més brillant és de tipus espectral F9 i magnitud 7,77, mentre l'altra és de tipus G8 i magnitud 8,22. l'Sky Catalogue 2000.0 li atorga una edat de només 35 milions d'anys, valor coincident amb el donat per Woldemar Götz, segons el qual, aquest cúmul conté una peculiar estrella del tipus Of, és a dir, un estel extremadament calent amb cridaneres línies espectrals de heli i nitrogen ionitzats.

No es coneix amb seguretat la distància a la qual es troba aquest cúmul; Kenneth Glyn Jones proposa 3.000 anys llum, Malles/Kreimer, 7.000, i Götz, 5.050, mentre que l'Sky Catalogue 2000.0 posa la xifra de 5.200 anys llum (1.600 parsec). Robert Garfinkle, al seu llibre Star Hopping (nom en anglès d'una tècnica per a la localització d'estrelles), dóna la xifra de 3.000 anys llum, mentre que Harvey Pennington, George Kepple i Glen Sanner proposen 3.900 en el seu Night Sky Observer's Guide (Guia de l'Observador del Cel Nocturn en anglès). Aquesta incertesa es deu principalment a l'elevada absorció interestel·lar que pateix la llum que emet durant el seu viatge fins a nosaltres, sent una mica complicat d'estimar raonablement. M52 és classificat com de classe Trumpler I,2,r (Sky Catalogue 2000.0) o II,2,r (Glyn Jones, Götz).

Adoptant el valor de 5.000 anys llum, els 13,0 minuts d'arc del diàmetre aparent del cúmul es corresponen amb una extensió lineal de 19 anys llum.

El cúmul obert M52 és un dels descobriments originals de Charles Messier, qui el va catalogar el 7 de setembre de 1774, quan un cometa es va aproximar a ell.

Els aficionats que disposin d'uns bons prismàtics o un petit telescopi poden observar M52 com una taca nebular. Amb un telescopi de 4 polzades es mostra com un dens i magnífic cúmul, ric en estrelles tènues, i descrit freqüentment com amb forma de "V" o de ventilador; la geganta groga més brillant es troba a la vora sud-oest. John Malles va observar "una regió interior amb forma d'agulla dins d'un semicercle".

Es pot localitzar M52 fàcilment estenent la línia que uneix Alfa i Beta Cassiopeiae uns 6'5 graus cap al nord-oest fins l'estrella de cinquena magnitud 4 Cassiopeiae; M52 es troba a aproximadament 1 grau al sud i lleugerament a l'oest d'aquest estel.

Situada a uns 35 minuts al sud-oest de M52 es troba la Nebulosa Bombolla (NGC 7635), una nebulosa difusa que apareix com un gran i tènue oval d'uns 3,5X3 minuts al voltant de l'estrella de setena magnitud HD 220.057, del tipus espectral B2 IV. És difícil d'observar causa de la seva baixa brillantor superficial. Just al sud de M52 es troba el petit, però cridaner, cúmul obert Czernik 43 (Cz 43), visible únicament amb grans telescopis.