Le cosmologiste américain
d'origine Canadienne, James Peebles et les deux astrophysiciens suisses Michel
Mayor et Didier Queloz ont remporté le prix Nobel de Physique 2019.
Cette fois-ci, c'est la
bonne: alors qu'année après année, les pronostics pour le prix Nobel de physique
donnaient Michel Mayor et Didier Queloz comme lauréats, le comité Nobel a fini
par les confirmer ce 8 octobre 2019. Avec eux, James Pleebes, "dont le nom
circulait aussi pour le prix Nobel depuis qu'il avait eu le prix Craford en
2005", précise David Elbaz, directeur du Laboratoire Cosmologie et
évolution des galaxies à l'Institut de Recherche sur les lois Fondamentales de l'Univers
(IRFU) au CEA. Les trois astrophysiciens sont donc à l'honneur pour cette cuvée
2019: James Peebles, Américain d'origine canadienne, professeur émérite de
Cosmologie Physique à l'Université de Princeton (États-Unis), remporte la
moitié du prix. L'autre moitié sera partagée entre les deux astrophysiciens
suisses, Michel Mayor, professeur à l'Université de Genève, et Didier Queloz, à
la fois astronome à l'Université de Genève et au Laboratoire Cavendish de
Cambridge (Royaume-Uni). Le jury a ainsi voulu reconnaître leurs apports dans
"la compréhension de l'évolution du Cosmos et la place de la Terre dans
l'Univers".
À l'origine
du modèle cosmologique
En cosmologie, les travaux
de Peebles ont contribué à plusieurs compréhensions majeures: d'abord, il a
prédit l'existence du fond diffus cosmologique, même si le physicien américain
d'origine russe Georges Gamov l'avait suggéré. Peebles a été en revanche le
premier à expliquer l'importance de ce rayonnement. Cette première lumière de
l'Univers – appelée aussi rayonnement fossile – baigne l'espace tout entier à
une température qui est aujourd'hui de 2,7 Kelvin (-270,4°C). La détection de ce
rayonnement et la découverte de ses infimes contrastes de température par le
satellite Cobe en 1992 (des variations de l'ordre de millionième de degré) ont
fondé la base même de la cosmologie observationnelle. La répartition, la valeur
et les dimensions de ces contrastes de température ont été étudiées par
plusieurs satellites cosmologiques, comme Planck de l'Agence Spatiale
européenne.
"Peebles a été le
premier à comprendre la place de la matière noire dans la formation des grandes
structures de l'Univers", explique David Elbaz. Il s'agit de cette
composante essentielle de l'Univers (il intervient à hauteur de 27% de son
contenu, avec 5% de matière ordinaire et 68% d'énergie sombre). La matière
noire ne brille pas, elle est invisible mais intervient par sa masse. Sa
présence est indispensable à la compréhension de l'Univers, mais elle demeure
indétectable à ce jour. Or, selon la nature hypothétique de cette matière
noire, l'évolution de l'Univers serait différente: "Le modèle actuel qui
résume au mieux notre compréhension de la formation des grandes structures repose
sur l'hypothèse de la matière noire froide, développée par James Peebles,
précise David Elbaz. C'est celui qui a fait avancer la cosmologie à pas de
géant, comme personne." En effet c'est sur cette hypothèse qu'est fondé le
modèle hiérarchique, qui stipule que les petites structures de l'Univers se
forment avant les grandes, ce que semblent indiquer les observations.
La place de
la Terre
Les deux astrophysiciens
Suisses ont été à l'origine d'une révolution dans le domaine des systèmes planétaires.
Jusqu'en 1995, personne n'avait encore observé de planète autour d'autre étoile
que le Soleil. Or, Michel Mayor et Didier Queloz depuis l'Observatoire de
Haute-Provence ont réussi à détecter - grâce à l'infime irrégularité dans le
mouvement d'une étoile à cause de la présence de sa planète - une exoplanète
similaire à Jupiter autour de 51 Pegasi. Une première qui a ouvert la voie à toute
une discipline: à ce jour 4.118 exoplanètes ont été découvertes, présentant une
variété époustouflante. Avant leurs travaux, les astrophysiciens ne disposaient
que d'un seul exemple, notre système solaire. Depuis, la multiplicité des cas a
permis de faire de la planétologie comparée et repenser la formation de la
Terre au sein du système solaire. Leurs travaux ont suscité beaucoup d'espoir
pour la recherche de la Vie extraterrestre, en étudiant les conditions
d'habitabilité des planètes. Pour l'heure, parmi les plusieurs milliers de
corps célestes, la Terre semble avoir joui de conditions exceptionnelles. C'est
en ce sens que l'importance de la place de la Terre a été soulignée par le
comité Nobel.
Premio Nobel de Física 2019: premiados
importantes descubrimentos no universo
O cosmólogo de orixe canadense James
Peebles e os dous astrofísicos suízos Michel Mayor e Didier Queloz gañaron o
premio Nobel de física en 2019.
Esta vez, é bo: aínda que ano tras ano,
os prognósticos para o Premio Nobel de física deron a Michel Mayor e Didier
Queloz como gañadores, o Comité Nobel finalmente confirmounos o 8 de outubro de
2019. Con eles, James Peebles, "cuxo nome tamén circulou polo Premio Nobel
dende que recibiu o Premio Craford en 2005 ", aclara David Elbaz, director
do Laboratorio de Cosmoloxía e Evolución das Galaxias no Instituto de
Investigación de Leis Fundamentais do Universo (IRFU) no CEA. Os tres
astrofísicos son homenaxeados por este cultivo de 2019: James Peebles,
americano de orixe canadense, proesor emérito de física cósmica americana nado
en Canadá na Universidade de Princeton (Estados Unidos), gaña a metade do
premio. A outra metade será compartida polos dous astrofísicos suízos, Michel
Mayor, profesor da Universidade de Xenebra, e Didier Queloz, a vez astrónomo na
Universidade de Xenebra e no laboratorio Cavendish de Cambridge (Reino Unido).
O xurado quixo recoñecer as súas achegas na "comprensión da evolución do
Cosmos e do lugar da Terra no Universo".
Na orixe do modelo
cosmolóxico.
En cosmoloxía, os traballos de Peebles
contribuíron a varias comprensións importantes: en primeiro lugar, prognosticou
a existencia do fondo cósmico de microondas, aínda que o físico americano de orixe
rusa George Gamov o suxerira. Peebles, en cambio, foi o primeiro en explicar a importancia
desta radiación. Esta primeira luz do Universo, tamén chamada radiación fósil,
baña todo o espazo a unha temperatura que hoxe é de 2,7 Kelvin (-270,4 ° C). A
detección desta radiación e o descubrimento dos seus pequenos contrastes de
temperatura polo satélite Cobe en 1992 (variacións da orde dun millonésimo de
grao) fundaron a base da cosmoloxía observacional. A distribución, o valor e as
dimensións destes contrastes de temperatura foron estudados por varios
satélites cosmolóxicos, como Planck da Axencia Espacial Europea.
"Peebles foi o primeiro en entender
o lugar da materia escura na formación das grandes estruturas do
Universo", explica David Elbaz. É este compoñente esencial do Universo
(representa o 27% do seu contido, co 5% de materia ordinaria e o 68% de enerxía
escura). A materia escura non brilla, é invisible, pero intervén pola súa masa.
A súa presenza é esencial para entender o universo, pero segue sendo
indetectable ata hoxe. Non obstante, segundo a natureza hipotética desta
materia escura, a evolución do Universo sería diferente: "O modelo actual
que resume mellor a nosa comprensión da formación de grandes estruturas está
baseado na hipótese da materia escura fría, desenvolvida por James. Peebles,
aclara David Elbaz, é quen avanzou a cosmoloxía pausadamente, coma ninguén
". De feito, é nesta hipótese que se basea o modelo xerárquico, que afirma
que as
pequenas estruturas do Universo están
formadas antes que as grandes, como parecen indicar as observacións.
O lugar da terra
Os dous astrofísicos suízos estaban na
orixe dunha revolución no campo dos sistemas planetarios.
Ata 1995, ninguén vira un planeta
arredor dunha estrela que non fose o Sol. Non obstante, o Michel e Didier
Queloz lograron detectar dende o Observatorio da Alta Provenza, grazas á
pequena irregularidade no movemento dunha estrela debido á presenza do seu
planeta, un exoplaneta similar a Xúpiter en torno a 51 Pegasi. Un primeiro que
abriu o camiño a toda unha disciplina: ata a data descubríronse 4.118
exoplanetas presentando unha impresionante variedade. Antes dos seus traballos,
os astrofísicos só tiñan un exemplo, o noso sistema solar. Dende entón, a
multiplicidade de casos permitiunos facer unha planetoloxía comparativa e
repensar a formación da Terra dentro do sistema solar. As súas obras deron
moita esperanza á busca de vida extraterrestre, estudando as condicións de
habitabilidade dos planetas. Polo momento, entre os miles de corpos celestes, a
Terra parece que gozou de condicións excepcionais. Neste sentido, o Comité
Nobel salientou a importancia do lugar da Terra.
Lorena Ríos Gándara (4ºESO)
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