De Nobelprijs voor Natuurkunde is dit jaar toegekend aan James Peebles, Michel Mayor en Didier Queloz. Zij ontvangen de prijs voor hun bijdragen aan ‘ons begrip van de evolutie van het heelal en de plaats van de aarde daarin’, aldus het Nobelcomité.
Peebles ontvangt de helft van de prijs voor theoretische ontdekkingen in de kosmologie. De tweede helft wordt gedeeld door Mayor en Queloz voor de ontdekking van een exoplaneet die in een baan om een zonachtige ster draait.
James Peebles is werkzaam aan de Amerikaanse universiteit Princeton. Michel Mayor en Didier Queloz werken beiden aan de Universiteit van Genève. Queloz is daarnaast verbonden aan de Universiteit van Cambridge.
Van oerknal tot nu
Twee decennia lang onderzoek van Peebles heeft het fundament gevormd voor ons begrip van de geschiedenis van het universum na de oerknal. Hij deed theoretische voorspellingen over de vorm van het heelal en de materie en energie die het bevat. Later deden astronomen waarnemingen aan de achtergrondstraling, een klein beetje restwarmte van de oerknal die over het heelal zit uitgesmeerd, die het werk van Peebles bevestigden.
Het onderzoek van Peebles stelde astronomen in staat te ontrafelen welke rol het licht van de oerknal speelde bij het samenklonteren van materie, waardoor later sterrenstelsels en clusters van sterrenstelsels vormden.
Zijn werk wierp ook licht op donkere materie en donkere energie, spul dat 95 procent van de materie in het universum beslaat. We kennen slechts 5 procent van de inhoud van het universum: de ‘gewone’ materie die de aarde, planeten en sterren vormt. De rest blijft een van de grote mysteries van de moderne natuurkunde.
‘Hoewel we grote vooruitgang hebben geboekt in het begrijpen van hoe het universum evolueerde, zijn er nog veel open vragen’, liet Peebles telefonisch weten tijdens de Nobelpersconferentie.
Exoplaneten
Mayor en Queloz ontdekten in oktober 1995 als eersten een planeet buiten ons zonnestelsel die rond een zonachtige ster draait: de exoplaneet 51 Pegasi. Deze planeet is zo groot als Jupiter, maar kon niet direct worden waargenomen. Mayor en Queloz deden hun ontdekking door te kijken naar het wiebelen van de ster waar de planeet omheen draait.
Als een planeet om een ster heen beweegt, zal de ster heen en weer wiegen. Dat effect kan worden opgepikt als een dopplerverschuiving in het lichtspectrum van de ster, wat te vergelijken is met de manier waarop het geluid van een ambulancesirene verandert als die nadert of juist wegrijdt.
‘We dachten dat andere planetenstelsels vergelijkbaar zouden zijn met de onze. We hadden het mis’, zei Ulf Danielsson, theoretisch natuurkundige aan de Universiteit van Uppsala in Zweden en lid van het Nobelcomité voor Natuurkunde.
De ontdekking ontketende een revolutie in de astronomie: sindsdien zijn er meer dan 4000 exoplaneten ontdekt in de Melkweg, waaronder aardachtige planeten die mogelijk leven kunnen herbergen.
‘Door exoplaneten te bestuderen, leren we meer over de fysica van hoe planeten vormen en evolueren. Het biedt een nieuw perspectief op ons planetaire thuis’, zei Danielsson.
‘De natuurkundewinnaars van dit jaar hebben een beeld geschetst van een universum dat veel vreemder en wonderbaarlijker is dan we ons ooit hadden kunnen voorstellen’, zei Danielsson. ‘Ons idee over onze plaats in het universum zal nooit meer hetzelfde zijn.’
