宇宙觀測的新視角！進入系外行星狩獵時代，這個諾貝爾獎實至名歸

2023-03-31 16:24:32 1

物理學家因發現一顆圍繞類太陽恆星運行的系外行星並幫助發展宇宙理論而獲得諾貝爾獎。

拍攝的照片:Flickr用戶Polosaurio，M. McCaughren，Franck Schneider(Flickr/維基共享空間)

2019年諾貝爾物理學獎的一半將授予美國普林斯頓大學的詹姆斯·皮布爾斯教授，因為他在理論上加深了我們對宇宙的理解。另一半將授予瑞士日內瓦大學的米歇爾·馬約爾教授和迪迪埃·奎洛茲教授，因為他們發現了一顆圍繞類日恆星運行的外行星。

來源:天文學

根據瑞典皇家科學院的介紹，諾貝爾物理學獎被認為是物理學家最有聲望的獎項之一。2019年的這個獎項旨在「幫助我們理解宇宙的演化和地球在宇宙中的位置」,在行星和宇宙的範圍內。

目前，最普遍意義上描述宇宙的模型被稱為λλCDM，它代表宇宙常數和冷暗物質。這是科學家、數學家和哲學家數十年(甚至數百年)思考夜空的結果。其中大部分是從愛因斯坦著名的廣義相對論開始的，在廣義相對論中，一個叫做「宇宙常數」的數學術語幾乎充當了調節宇宙膨脹的旋鈕。埃德溫·哈勃著名的觀測表明宇宙正在膨脹。從那以後，科學家們意識到有三個核心成分控制著宇宙的行為和命運:一個是最不重要的部分(普通物質和能量)；第二，一些決定宇宙結構的神秘物質，我們稱之為暗物質；第三，還有一個更神秘的事實，宇宙的固有能量叫做暗能量。

資料來源:松樹會

從對太空中最遠輻射的觀察，稱為宇宙微波背景，以及理解這種光的理論工作，許多證據表明，這一理論正確地描述了我們的宇宙。皮布爾斯是物理學家之一。他的工作是將這種輻射和微小溫度波動的行為理論化，將它們與暗物質的行為聯繫起來，重新引入暗物質作為宇宙的支撐，引入宇宙常數，並從數學角度解釋暗能量。我們對宇宙的觀察已經驗證了皮布爾斯和其他物理學家工作的正確性。

宇宙微波背景(來源:百度)

當皮布爾斯幫助我們更好地理解整個宇宙時，市長和奎洛茲也幫助我們揭示我們在其中的位置。科學家奧託·斯特魯維首先提出了一種在其他恆星周圍尋找行星的方法。這個方法是基於它們影響我們從地球上看到的星光的方式——恆星徑向速度的變化將導致由系外行星引力引起的光的顏色變化。不同的研究小組致力於改進觀測方法以發現這些微小的變化，但是到了1994年，科學家只能探測到圍繞被稱為脈衝星的旋轉中子星的系外行星，而不能探測到圍繞類日恆星的系外行星。

1994年，也就是那年晚些時候，馬約爾和奎洛茲開始看到陽光的微小波動，就像每四天重複一次的飛馬51b(51匹)。他們用一種叫做分光計的儀器觀察了閃爍現象，分光計安裝在法國一個相對較小的望遠鏡上。他們在1995年宣布，他們發現了一顆木星大小的外行星，其軌道接近這顆恆星。儘管這一發現最初受到質疑，但天文學家後來發現了數千顆系外行星，證明了馬約爾和奎洛茲是對的。回顧過去，這一發現開啟了一個持續至今的太陽系外行星狩獵的新時代。