La Evolución del Universo y los Exoplanetas en el Premio Nobel de Física 2019

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​Galardonados este año con el Nobel de Física: James Peebles, Michel Mayor y Didier Queloz (de izda. a dcha.) 2019© Nobel Media/ Niklas Elmehed.

Premio Nobel de Física 2019 a James Peebles, Michel Mayor y  Didier Queloz por sus contribuciones a la comprensión del universo y el descubrimiento del primer exoplaneta con características similares al sistema solar.

Este martes 8 octubre 2019 la Real Academia de Ciencias de Suecia ha decidido otorgar el Premio Nobel de Física 2019 “Por sus contribuciones a nuestra comprensión de la evolución del universo y el lugar de la Tierra en el cosmos”.
 
El premio se reparte entre: James Peebles, de la Universidad de Princeton, Estados Unidos “Por sus descubrimientos teóricos en cosmología física” y la otra mitad conjuntamente para Michel Mayor del la Universidad de Ginebra, Suiza y Didier Queloz de la Universidad de Cambridge, Reino Unido "Por el descubrimiento de un exoplaneta orbitando una estrella de tipo solar"
 
Nuevas perspectivas sobre nuestro lugar en el universo
 
Las ideas de James Peebles sobre la cosmología física han enriquecido todo el campo de la investigación y han sentado las bases para la transformación de la cosmología en los últimos cincuenta años, desde la especulación hasta la ciencia. Su marco teórico, desarrollado desde mediados de la década de 1960, es la base de nuestras ideas contemporáneas sobre el universo.

Temperatura del espectro de radiación de fondo cósmica determinado con el satélite COBE: sin corregir (arriba), corregido por el periodo de dipolo debido a la peculiar velocidad (medio), y corregido por las contribuciones del periodo dipolar y de nuestra galaxia (abajo). NASA

El modelo del Big Bang describe el universo desde sus primeros momentos, hace casi 14 mil millones de años, cuando era extremadamente caluroso y denso. Desde entonces, el universo se ha expandido, volviéndose más grande y más frío. Apenas 400,000 años después del Big Bang, el universo se volvió transparente y los rayos de luz pudieron viajar a través del espacio. Incluso hoy, esta antigua radiación nos rodea y, codificada en ella, se esconden muchos de los secretos del universo. Usando sus herramientas y cálculos teóricos, James Peebles pudo interpretar estos rastros desde la infancia del universo y descubrir nuevos procesos físicos.
 
Los resultados nos mostraron un universo en el que solo se conoce el cinco por ciento de su contenido, la materia que constituye las estrellas, los planetas, la naturaleza y nosotros mismos. El resto, el 95 por ciento, es materia oscura y energía oscura desconocidas. Este es un misterio y un desafío para la física moderna.

Dimidio, también  llamado 51 Pegasi  visto con el programa “Celestia”. Planeta extrasolar, del tipo júpiter caliente, fue el primero en ser descubierto y fue anunciado el 6 de octubre de 1995 por Michel Mayor y Didier Queloz en la revista científica Nature, volumen 378, página 355, usando el método de velocidad radial en el Observatorio de Haute-Provence con el espectrógrafo ELODIE. En 2017, se descubrieron rastros de agua en la atmósfera del planeta.

En octubre de 1995, Michel Mayor y Didier Queloz anunciaron el primer descubrimiento de un planeta fuera de nuestro sistema solar, un exoplaneta que orbita una estrella de tipo solar en nuestra galaxia, la Vía Láctea. En el Observatorio de la Alta Provenza, en el sur de Francia, utilizando instrumentos personalizados, pudieron ver el planeta 51 Pegasi b, una bola gaseosa comparable con el gigante de gas más grande del sistema solar, Júpiter.
 
Este descubrimiento inició una revolución en astronomía y desde entonces se han encontrado más de 4,000 exoplanetas en la Vía Láctea. Todavía se están descubriendo nuevos mundos extraños, con una increíble riqueza de tamaños, formas y órbitas. Desafían nuestras ideas preconcebidas sobre los sistemas planetarios y están obligando a los científicos a revisar sus teorías sobre los procesos físicos detrás de los orígenes de los planetas. Con numerosos proyectos planeados para comenzar a buscar exoplanetas, eventualmente podemos encontrar una respuesta a la eterna pregunta de si hay otra vida ahí fuera.

Técnica para encontrar planetas usando el método de fotometría de tránsito: La estrella se mueve a medida que se ve afectada por la gravedad de su planeta. El diagrama muestra cómo un pequeño objeto (tal como un planeta extrasolar) que orbita en torno a un objeto mayor (tal como una estrella) puede producir cambios en la posición y velocidad de esta última a medida que orbitan su centro de masa común (cruz roja).

Los galardonados de este año han transformado nuestras ideas sobre el cosmos. Mientras que los descubrimientos teóricos de James Peebles contribuyeron a nuestra comprensión de cómo evolucionó el universo después del Big Bang, Michel Mayor y Didier Queloz exploraron nuestros vecindarios cósmicos en la búsqueda de planetas desconocidos. Sus descubrimientos han cambiado para siempre nuestras concepciones del mundo.
 
¿Estamos solos en el Universo?

A finales de la segunda década del siglo XXI todavía no sabemos si estamos solos nuestro universo en expansión, pero lo que sí ya sabemos con certeza  gracias a Mayor y Queloz es que nuestro Sol, no es la única estrella que tiene planetas a su alrededor. Cuando en octubre de 1995 anunciaron juntos el descubrimiento de 51 Pegasi b, el primer exoplaneta orbitando una estrella de tipo solar en nuestra galaxia, se inició una revolución en la astronomía. Desde entonces se han encontrado más de 4.000 mundos, pero lo que aún se busca con casi desesperación es un planeta gemelo de la Tierra. 

​Búsqueda de planetas usando la fotometría de tránsito: La intensidad de la luz de la estrella disminuye cuando el planeta pasa entre la estrella y nuestra línea de visión. Este efecto es observado por los telescopios en la Tierra. Imagen: impresión artística de un planeta extrasolar del tamaño de Júpiter que pasa frente a su estrella madre NASA/JPL-Caltech/UMD/GSFC

Para ello se emplean satélites como TESS, la NASA, que rastrea más de 200.000 estrellas cercanas telescopio espacial Kepler, el cual ya ha encontrado más de 2.300 mundos.

Pero incluso el propio Peebles desconoce cuándo seremos capaces de contestar a la pregunta esencial: “Aunque estamos seguros de que hay muchos planetas y entre ellos seguramente los haya idóneos para la vida, irónicamente, nunca podremos verlos”, reconoció el astrofísico durante la presentación del galardón en la sede de la academia sueca en Estocolmo.

Pese a ello la inmensa contribución de estos tres hombres nos han ayudado a entender la evolución del universo desde el Big Bang y que es mucho más rico y variado de lo que creíamos hace tan solo unos años. Y eso es bueno, porque significa que todavía hay muchas combinaciones para la vida que desconocíamos y pistas para comprender el mecanismo esencial de las leyes de la física, otra de las fronteras de la ciencia que actualmente se lucha por desvelar.

Para más información accede a los documentos que publica la Real Academia de Ciencias de Suecia sobre los antecedentes para otorgar el galardón:

pdf aficionados a la ciencia (Inglés)
pdf científico(inglés)

Autor: Mani M.G. (Mani Pinkless)
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Reconocimientos y más información sobre la obra gráfica

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