Brian P. Schmidt — Nobel-díjas asztrofizikus, a gyorsuló világegyetem felfedezője
Nobel-díjas asztrofizikus Brian P. Schmidt: a szupernóvák kutatásával felfedezte a gyorsuló világegyetemet — életút, áttörő eredmények és díjak egy helyen.
Brian P. Schmidt (született 1967. február 24-én) az Ausztrál Nemzeti Egyetem Mount Stromlo Obszervatóriumának és Csillagászati és Asztrofizikai Kutatóiskolájának korábban meghatározó kutatója és professzora, valamint az Australian Research Council Laureate Fellow-ja, elismert asztrofizikus. Széles körben ismert a szupernóvák kozmológiai szondaként való felhasználásával kapcsolatos munkájáról: vezető szerepet játszott abban a kutatásban, amely kimutatta, hogy a világegyetem tágulása nem lassul, hanem gyorsul. Schmidt Saul Perlmutterrel és Adam Riess-szel megosztva kapta a 2006-os Shaw csillagászati díjat és a 2011-es fizikai Nobel-díjat a gyorsuló tágulás felfedezéséért.
Rövid pályafutás
Schmidt karrierje a megfigyelési asztrofizika és kozmológia területére összpontosult. Kutatásai során különösen a távoli szupernóvák fényességének pontos mérésére és azok kozmológiai értelmezésére koncentrált, ami lehetővé tette a kozmikus tágulás sebességének empirikus meghatározását. Tudományos munkája mellett fontos szerepet vállalt az egyetemi kutatás és a tudománypolitika alakításában: több kutatási programot vezetett, részt vett nemzetközi együttműködésekben, és egyetemi vezetőként is aktív volt.
A gyorsuló világegyetem felfedezése — hogyan dolgoztak a kutatók?
Az 1990-es évek végén két független kutatócsoport — az egyiknek Schmidt volt a tagja/vezetője — távoli szupernóvák fénygörbéit és vöröseltolódásait összehasonlítva arra a meglepő eredményre jutott, hogy a távoli Ia típusú szupernóvák jóval halványabbak, mint amire a rendezett, lassuló tágulás modellje alapján számítani lehetett. Mivel a Ia szupernóvák viszonylag egységes csúcsfényességű események, távolságmérésre alkalmas "standard gyertyáknak" tekinthetők: a fényesség és a vöröseltolódás összevetéséből következtetni lehet az univerzum tágulási történetére. A mérések azt jelezték, hogy a tágulás üteme növekszik — ezt a jelenséget később a "sötét energia" formájában magyarázták, amely taszító gravitációs hatásként viselkedik a kozmikus skálán.
Jelentőség és következmények
A gyorsuló tágulás felfedezése paradigmaváltást eredményezett a kozmológiában. Bevezetődött és megerősödött a sötét energia fogalma, amely ma a kozmikus energiasűrűség jelentős részét teszi ki. A felfedezés hatására számos további megfigyelés és elméleti munka indult, amelyek célja a sötét energia természetének, a kozmológiai állandó (Λ) szerepének és az univerzum jövőjének pontosabb megértése. A kutatásokat ma is nagyszabású felmérések és űrtávcsövek folytatják (például nagyobb szupernóva-észlelési programok és égboltfelmérések), valamint a kozmikus mikrohullámú háttér, a galaxysűrűség és a lencsehatások együttes elemzése.
Díjak, elismerések és közéleti szerep
A Nobel-díj és a Shaw-díj mellett Schmidt munkáját számos más nemzetközi elismerés kísérte. Tudományos teljesítménye mellett ismert a tudomány népszerűsítéséért és a kutatási infrastruktúra fejlesztéséért végzett tevékenysége miatt is. Egyetemi vezetőként és közéleti szereplőként aktív a tudományos oktatás és a kutatási finanszírozás kérdéseiben, emellett gyakran tart előadásokat a kozmológia és a modern asztrofizika eredményeiről.
Következtetések
Brian P. Schmidt munkássága kulcsszerepet játszott abban, hogy ma a kozmológia egyik legnagyobb kérdése — a sötét energia mibenléte — a tudományos kutatás középpontjába került. A gyorsuló világegyetem felfedezése nemcsak elméleti következményekkel jár, hanem új megfigyelési programokat és technológiákat is indított, amelyek továbbra is formálják az univerzumról alkotott képünket.
Korai élet és oktatás
Schmidt, aki egyke volt, 1967. február 24-én született a montanai hegyekben. Édesapja, Dana C. Schmidt halászati biológus volt. Amikor 13 éves volt, a családja az alaszkai Anchorage-ba költözött.
Schmidt az anchorage-i Bartlett High Schoolba járt, és 1985-ben érettségizett. Elmondása szerint "körülbelül ötéves korom óta" meteorológus akart lenni, de "... dolgoztam az amerikai Nemzeti Meteorológiai Szolgálatnál Anchorage-ban, de nem nagyon élveztem. Kevésbé volt tudományos, nem volt olyan izgalmas, mint amilyennek gondoltam - sok volt a rutin. De azt hiszem, egy kicsit naiv voltam azzal kapcsolatban, hogy mit jelent meteorológusnak lenni." Úgy döntött, hogy csillagászatot fog tanulni, mielőtt elkezdte volna az egyetemet. Az Arizonai Egyetemen 1989-ben szerzett BS(fizika), BS(csillagászat) diplomát. MA (1992), majd PhD fokozatot szerzett a Harvard Egyetemen 1993-ban. Schmidt doktori disszertációját Robert Kirshner felügyelte, és II. típusú szupernóvákat használt a Hubble-állandó mérésére.
A Harvardon találkozott későbbi feleségével, az ausztrál Jenny Gordonnal, aki közgazdaságtanból doktorált. 1994-ben Ausztráliába költözött.
Munka
Schmidt a Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics posztdoktori ösztöndíjasa volt (1993-94), mielőtt 1995-ben az ausztrál fővárosi terület Mount Stromlo Obszervatóriumába költözött.
Schmidt és Adam Riess vezette a High-z Supernova Search Team-et, amely bizonyítékot talált arra, hogy az Univerzum tágulási sebessége felgyorsult. Ezt az 1a típusú szupernóvák vizsgálatával fedezték fel. A felfedezés ellentéte volt az eddigi elméletnek, miszerint a világegyetem tágulása lassul. A szupernóvák fényének színeltolódásait a Földről vizsgálva felfedezték, hogy ezek a több milliárd éves nóvák még mindig gyorsulnak. Ezt az eredményt nagyjából ugyanebben az időben a Saul Perlmutter által vezetett Supernova Cosmology Project is megállapította. Mivel két tanulmány is ugyanarra az eredményre jutott, a tudósok most már elfogadják a gyorsuló világegyetem elméletét. Az új kutatások most az univerzum természetét próbálják megérteni, például a sötét anyag létezését. A gyorsuló univerzum felfedezését a Science Magazine 1998-ban az "Év áttörése" címet adományozta. Schmidt 2011-ben Reissel és Perlmutterrel közösen kapta meg a fizikai Nobel-díjat úttörő munkájukért.
Schmidt jelenleg a SkyMapper teleszkópos projektet és a hozzá kapcsolódó Déli Égbolt felmérést vezeti.
Díjak
Schmidt 2000-ben megkapta az ausztrál kormány Malcolm McIntosh-díját, 2000-ben a Harvard Egyetem Bok-díját, 2001-ben az Ausztrál Tudományos Akadémia Pawsey-érmét, 2002-ben pedig az Indiai Csillagászati Társaság Vainu Bappu-érmét. 2005-ben Marc Aaronson-emlékelőadó volt, 2006-ban pedig Adam Riess-szel és Saul Perlmutterrel megosztva kapta meg a Shaw-díjat a csillagászatban.
Schmidt és a High-Z Team (a Riess et al. 1998 társszerzői által meghatározott csoport) többi tagja a 2007-es Gruber Kozmológiai Díjat (500 000 dollár) Saul Perlmutterrel (Lawrence Berkeley National Laboratory) és a Supernova Cosmology Projecttel (a Perlmutter et al. 1999 társszerzői által meghatározott csoport) megosztva kapta a világegyetem gyorsuló tágulásának felfedezéséért.
Schmidt, Riesszel és Perlmutterrel együtt 2011-ben fizikai Nobel-díjat kapott megfigyeléseikért, amelyek a gyorsuló világegyetem felfedezéséhez vezettek.
Saul Perlmutter, Riess és Brian P. Schmidt a 2006-os Shaw csillagászati díj átadásakor. A trió később megkapta a 2011-es fizikai Nobel-díjat.
Kapcsolódó oldalak
- Kozmológiai állandó
- Sötét energia
Keres