Jak skončí vesmír? A jsme v něm sami? Nobelovu cenu za fyziku dostali vědci, kteří hledají odpovědi na tyto otázky

Druhou z letošních Nobelových cen vyhlásil švédský Karolínský institut ve Stockholmu. Za fyziku ji dostali tři vědci za lepší pochopení toho, jak vznikal a vyvíjel se vesmír. A zda je v něm Země unikátní. Laureáty se stali James Peebles, Michael Mayor a Didier Queloz.

Karolínský institut ocenil jejich příspěvek k poznání vývoje vesmíru a objevu planet, které se nacházejí mimo naši Sluneční soustavu – takzvaných exoplanet. Tento výzkum pomohl vědcům lépe pochopit, jak probíhala evoluce vesmíru. 

Polovinu Nobelovy ceny za fyziku dostal James Peebles, který předpověděl existenci reliktního záření, kosmického fenoménu, který je v současnosti jedním z nejdůležitějších zdrojů informací o minulosti a budoucnosti kosmu. Druhou polovinu dostali společně Michael Mayor a Didier Queloz, kteří objevili první exoplanetu – tedy planetu, která neleží u Slunce.

Muž, který se podíval na začátek vesmíru

Poslední půlstoletí bylo podle vyjádření Karolínské akademie zlatým věkem kosmologie, tedy pátrání po původu a vývoji našeho vesmíru. Všichni tři ocenění v tom hráli klíčovou roli. Zásadní změna se odehrála v šedesátých letech, klíčovou postavou byl James Peebles. Jeho první kniha Physical Cosmology inspirovala celou generaci fyziků, kteří se vrhli do studia tohoto složitého oboru. Jejich výzkum navazuje na úvahy Alberta Einsteina.

K pochopení smyslu jejich práce je třeba začít Velkým třeskem. Ten nastal před 14 miliardami lety, vesmír byl tehdy extrémně horký a hustý. Od té době se vesmír rozpíná a stává se větším a chladnějším. Jen 400 tisíc let po Velkém třesu se stal vesmír průhledným a dokázaly jím cestovat paprsky světla. Toto prastaré záření z počátků světa je stále přítomné a James Peebles dokázal tohoto reliktního záření využít pro lepší popis vesmíru a procesů, které se v něm odehrávají.

Výsledky Peeblesovy  práce také ukázaly, že známe jen pět procent vesmíru – všechnu tu hmotu, která tvoří planety nebo hvězdy. Zbytek, 95 procent, je neznámá temná hmota nebo temná energie. Obě jsou záhadou a současně výzvou pro moderní fyziku. Peebles si jako první uvědomil, že podle teploty reliktního záření by se daly získat informace o tom, kolik hmoty během Velkého třesku vzniklo.

Objev mikrovlnného záření se stal pro moderní fyziku v podstatě zlatým dolem, vědci v něm nacházejí odpovědi na téměř všechny otázky, které si kosmologie pokládá: jak je vesmír starý, jaký bude jeho osud, kolik hmoty a energie v něm je?

Pátrání po druhé Zemi

Další ze základních otázek, na které lidstvo hledá odpověď, je, zda je v kosmu někde jinde život, anebo jsme v celém vesmíru jedineční. Z toho, co oněm víme, je zřejmé, že by existoval na nějaké planetě. Věda sice dlouhou dobu existenci planet mimo naši Sluneční soustavu předpovídala, ale nebyla schopná je nalézt.

Všechno se změnilo roku 1995, kdy ve Florencii oznámili Michel Mayor a Didier Quelot, že u hvězdy 51 Pegasi objvili planetu, která dostala jméno 51 Pegasi b. Leží od Země 50 světelných let, kolem své hvězdy oběhne jednou za čtyři dny – to znamená, že je velmi blízko své hvězdě. Díky tomu má značně vysokou teplotu, odhaduje se na tisíc stupňů Celsia.

Vědce tehdy překvapilo, jak velká tato planeta je, má rozměry přibližně jako „náš“ Jupiter. Do té doby věda předpokládala, že takoví plynní obři by se měli nacházet od hvězd daleko.
Tento objev pomohl dalším astronomům pátrat po dalších exoplanetách, přičemž dnes víme o existenci více než čtyř tisíc takových těles.

Díky pokročilejším metodám už v současné době mohou astronomové pátrat po exoplantách, které svými vlastnostmi co nejvíce připomínají Zemi – a mají celou řadu velmi zajímavých kandidátů.

Zdroj: ČT24
Úvodní foto: flickr.com