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三位科学家因揭示了宇宙的构成并发现了一颗围绕类太阳恒星运行的行星而获奖
 
迪迪埃·奎洛兹,米歇尔市长,詹姆斯·皮伯斯
 
三位科学家因揭示了宇宙中隐藏的方面而获得诺贝尔物理学奖。普林斯顿大学的James Peebles(右)研究了宇宙的结构和演化。日内瓦大学的米歇尔·马约尔(中)、日内瓦大学和剑桥大学的迪迪埃·奎洛兹(左)发现了第一颗围绕类日恒星运行的系外行星。
 
900万瑞典克朗(约合90万美元)的奖金中,恒达登录地址有一半给了普林斯顿大学(Princeton University)的詹姆斯·皮布尔斯(James Peebles),他发现了研究宇宙的新理论工具。他的研究包括宇宙微波背景辐射(CMB),即宇宙历史早期发出的光。这项工作最终帮助揭示了宇宙的神秘成分——暗物质和暗能量。
 
该奖项的另一半授予日内瓦大学的米歇尔·马约尔和日内瓦大学和剑桥大学的迪迪埃·奎洛兹,以表彰他们首次发现了一颗围绕太阳型恒星运行的系外行星(SN: 11/25/95)。这一发现重塑了科学家对宇宙邻居的理解。
 
这两项发现揭示了人类肉眼看不见的宇宙基本组成部分。Peebles的工作帮助证实了宇宙中只有5%的物质是组成行星和人类的普通物质(SN: 7/24/18)。剩下的两种物质都是暗物质(约27%)和暗能量(约68%),前者几乎不接触普通物质,除非通过引力;后者则迫使宇宙以更快的速度膨胀。
 
诺贝尔奖委员会成员、物理学家乌尔夫·丹尼尔松(Ulf Danielsson)用一杯咖啡来比喻早期宇宙,他把普通物质描述为撒在旋转的液体中的一点糖,代表暗物质和暗能量。他说,这一小块物质“是数千年来科学的全部——直到现在”。
 
丹尼尔松说,通过彼布尔斯的工作,“宇宙学发展成了一门精确的科学”。
 
宇宙微波背景是大爆炸后38万年发出的光。彼布尔斯等人对这束光的研究导致了一系列关于宇宙的新发现。
 
获奖消息公布后,物理学家们对皮布尔斯大加赞赏。美国物理学会(American physical Society)主席、物理学家大卫·格罗斯(David Gross)在一封电子邮件中说,“吉姆是物理宇宙学之父之一,他为如今非常成功的宇宙结构和历史标准理论奠定了基础。”
 
宇宙的标准理论被称为lambda-CDM。芝加哥大学的宇宙学家Michael Turner说,Peebles“到处都有他的指纹”。“过去50年来,他参与了宇宙学的每一个重大发展。”
 
Peebles在普林斯顿大学的同事,宇宙学家Jo Dunkley总结了该大学宇宙学家的反应:“是的,他当然获得了诺贝尔奖。他创造了这个领域。”
 
当天晚些时候,在普林斯顿大学举行的一场新闻发布会上,皮伯斯似乎被同事们的认可淹没了。“现在我知道摇滚明星的感受了,”他打趣道。他指出,宇宙学中还有很多问题,比如暗物质和暗能量的身份。“我们可以非常肯定地说,当我们发现宇宙不断膨胀和演化的新面貌时,我们将再次感到震惊和惊奇。”
 
在138亿年前的大爆炸之后,新生的宇宙几乎是均匀的浆液,只有物质密度的微小变化。Peebles的工作解释了宇宙是如何在万有引力的作用下,几经万年才转变成一个充满了像星系这样复杂结构的宇宙的。耶鲁大学的Priyamvada Natarajan说:“他是整个结构形成框架的关键人物之一。”皮伯斯的研究表明,“暗物质在驾驶员的座位上。”“暗物质粒子的影响对于今天观测到的宇宙结构的形成至关重要。
 
宇宙中的结构在大尺度范围内形成,不仅产生了像星系团这样巨大的物体,也产生了其中较小的居民,如恒星和行星——包括马约尔和奎罗兹发现的系外行星。纳塔拉简说,纪念这两项发现是“人类对最大尺度和最小尺度理解的一次庆典”。两者都是前沿。”
与暗物质和暗能量一样,马约尔和奎罗兹的发现——第一颗围绕类太阳恒星的系外行星——也无法直接观测到。1995年,马约尔和奎罗兹通过观察木星对帕伽西51号恒星的牵引方式,发现了一颗质量与木星相当的行星。这颗行星的引力使得恒星前后轻微摆动,使得恒星的光线随着恒星离地球的远近而从稍微偏蓝变为稍微偏红。
 
第一颗行星,飞马座51号,与太阳系中存在的任何行星都不一样。它比水星离太阳更近。科学家们曾认为,巨型行星不可能在离恒星如此近的地方形成,直到他们发现了一颗。
 
在这张艺术家的插图中,木星质量的行星51 Pegasi b被广泛认为是第一颗被发现的围绕类太阳恒星运行的系外行星。天文学家米歇尔·马约和迪迪埃·奎洛兹共同获得了2019年诺贝尔物理学奖。
 
M. KORNMESSER/ESO, NICK RISINGER/SKYSURVEY.ORG
 
天文学家现在认为,巨行星可能在离恒星很远的地方形成,然后向内迁移,形成热木星。行星可以绕轨道运行的观点后来被用来解释我们太阳系的一些奥秘
 
马约尔10月8日在nobelprize.org网站上发表的一篇采访中说:“这种(迁移)是行星形成的一个主要因素,今天所有的情况都必须包括这种现象。”
 
当Queloz得知他们的发现获胜时,他“停止了呼吸”,他告诉nobelprize.org。“听到这个消息我还是很震惊。”
 
自从发现了51颗飞马座b以来,已经有超过4000颗系外行星绕着遥远的恒星运行。天文学家现在可以研究单个的行星系统和作为一个整体的行星种群,以了解外星世界是如何形成和进化的。科学家们也在计划如何寻找系外行星大气中的生命迹象
 
来自哈佛大学的系外行星科学家David Charbonneau说:“首先发现Pegasi b是有原因的——它是最容易找到的行星类型。”大的、轨道较近的行星对它们的恒星影响最大。
 
自从51帕伽西b号以来,“天文学家一直在向更像地球的更小和更冷的行星移动,”Charbonneau说。“人们对这个领域有极大的热情,通过合适的望远镜,我们真的可以……发现其他行星上是否存在生命。”
 
科学家们认为,第一颗已知的系外行星——围绕其恒星运行的热木星——是不可能存在的。现在有一个关于恒星如何形成奇异行星的研究领域。
 
夏博诺说,系外行星科学获得诺贝尔奖“是时候了”。他表示:“社会各界一致认为,51 Peg的发现确实点燃了该领域的热情。”
 
其他的系外行星科学家更惊讶。麻省理工学院(MIT)的萨拉·西格尔(Sara Seager)没想到她的领域会赢得最高荣誉。“我很震惊,”她说。
 
这个奖项对系外行星科学是一个巨大的推动,恒达登陆快吗恒达登录现场她说,有些人仍然认为系外行星科学是“无聊的,几乎是集邮的尝试”。在仅仅25年的时间里,“我们从一个默默无闻、可笑的边缘学科,变成了值得获得诺贝尔奖的主流科学。”

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