Brian P. Schmidt — Nobelovec za fiziko (2011) in odkritje pospešujočega vesolja
Brian P. Schmidt — Nobelovec za fiziko 2011: odkritje pospešujočega vesolja s supernovami. Zgodba astrofizika, ki je spremenil razumevanje kozmosa. Preberite več.
Brian P. Schmidt (rojen 24. februarja 1967) je zaslužni profesor, nagrajenec Avstralskega raziskovalnega sveta in astrofizik na observatoriju Mount Stromlo Avstralske nacionalne univerze ter na raziskovalni šoli za astronomijo in astrofiziko. Splošno znan je po svojih raziskavah na področju uporabe supernov kot kozmoloških sond. Trenutno prejema štipendijo Avstralskega raziskovalnega sveta (Australia Research Council Federation Fellowship). Schmidt si je leta 2006 s Saulom Perlmutterjem in Adamom Riessom delil Shawovo nagrado za astronomijo in leta 2011 Nobelovo nagrado za fiziko za dokaz, da se širjenje vesolja pospešuje.
Izobraževanje in zgodnja kariera
Schmidt je svojo kariero zgradil na opazovalni astronomiji in natančni analizi svetilnosti prehodnih pojavov. V zgodnjih letih se je usmeril v razvoj in uporabo metod, ki omogočajo merjenje razdalj v vesolju z visoko natančnostjo. Njegovo delo povezuje opazovalne podatke z modeliranjem in statistično analizo za razumevanje kozmoloških parametrov.
Raziskave in odkritje pospešujočega širjenja vesolja
Brian P. Schmidt je bil eden izmed ključnih znanstvenikov, ki so uporabljali Type Ia supernove kot »standardne sveče« za merjenje razdalj do oddaljenih galaksij. Ker imajo te supernove precej enotno maksimalno svetlost, lahko primerjavo med opazovano in pričakovano svetlostjo uporabimo za izračun razdalje. Skupaj z drugimi raziskovalnimi skupinami je Schmidt izmeril razmerje med rdečim premikom (redshift) in razdaljo teh eksplozij ter presenetljivo ugotovil, da so oddaljene supernove bledkejše, kot bi pričakovali v modelu enakomerno upočasnjujočega se vesolja. Ta rezultat je vodil do sklepa, da se širjenje vesolja ne upočasnjuje, temveč se pospešuje, kar je pomenilo odkritje obstoja neznane sestavine, kasneje imenovane temna energija.
Metode in pomen ugotovitev
Metodologija, ki so jo razvili Schmidt in sodelavci, vključuje natančne fotometrične meritve, korekcije za lastnosti gostiteljskih galaksij in sistematične napake ter statistične analize populacij supernov. Odkritje pospeševanja širjenja je močno vplivalo na kozmologijo: uvedlo je standardni kozmološki model ΛCDM (kjer je Λ kozmološka konstanta oziroma ena od možnih poenostavitev temne energije) in sprožilo obsežna nadaljnja opazovanja in teoretične razprave o naravi temne energije in usodi vesolja.
Nagrade, vodstvene vloge in širši vpliv
Za prispevek k razumevanju vesolja je Schmidt prejel vrsto priznanj, med najpomembnejšimi pa sta omenjeni Shawova nagrada in Nobelova nagrada za fiziko. Poleg tega je njegov prispevek vplival na razvoj velikih iskalnih programov prehodnih pojavov (transient surveys), sodobnih nebo-skenirnih teleskopov in mednarodnega sodelovanja v opazovalni kozmologiji. Njegovo delo je tudi vzor za mlade znanstvenike in prispevalo k večji javni zavesti o temnih sestavinah vesolja.
Trenutno delo in dediščina
Schmidt še naprej vodi raziskave osredotočene na opazovalno kozmologijo, izboljševanje metod merjenja razdalj in iskanje novih supernov in prehodnih pojavov. Njegova odkritja so temelj sodobne kozmologije in so odprla nova vprašanja o tem, kaj sestavlja večino energije v vesolju. Kot učitelj, mentor in znanstveni vodja prispeva k razvoju instrumentov, opazovalnih kampanj in izobraževanja naslednjih generacij raziskovalcev.
Zgodnje življenje in izobraževanje
Schmidt, edinec, se je rodil 24. februarja 1967 v gorah Montane. Njegov oče Dana C. Schmidt je bil ribiški biolog. Ko je bil star 13 let, se je družina preselila v Anchorage na Aljaski.
Schmidt je obiskoval srednjo šolo Bartlett v Anchorageu in jo končal leta 1985. Povedal je, da si je želel postati meteorolog "že od svojega petletnega otroštva", vendar "... sem nekaj časa delal v Nacionalni meteorološki službi ZDA v Anchorageu in v tem nisem preveč užival. Bilo je manj znanstveno in ne tako razburljivo, kot sem mislil, da bo - bilo je veliko rutine. Mislim, da sem bil malo naiven glede tega, kaj pomeni biti meteorolog." Tik pred začetkom študija na univerzi se je odločil za študij astronomije. Leta 1989 je na Univerzi v Arizoni diplomiral iz fizike in astronomije. Leta 1992 je magistriral in leta 1993 doktoriral na Univerzi Harvard. Schmidtovo doktorsko disertacijo je vodil Robert Kirshner, v njej pa je uporabil supernove tipa II za merjenje Hubblove konstante.
Na Harvardu je spoznal svojo bodočo ženo, Avstralko Jenny Gordon, ki je študirala doktorat iz ekonomije. Leta 1994 se je preselil v Avstralijo.
Delo
Schmidt je bil podoktorski štipendist na Harvard-Smithsonian Centru za astrofiziko (1993-1994), nato pa se je leta 1995 preselil na observatorij Mount Stromlo na avstralskem prestolničnem ozemlju.
Schmidt in Adam Riess sta vodila skupino za iskanje supernov z visoko z, ki je našla dokaze, da se širjenje vesolja zdaj pospešuje. To sta odkrila z opazovanjem supernove tipa 1a. Odkritje je bilo nasprotno od dosedanje teorije, da se širjenje vesolja upočasnjuje. S preučevanjem barvnih premikov v svetlobi supernov z Zemlje so odkrili, da se te milijardo let stare supernove še vedno pospešujejo. Ta rezultat je približno istočasno ugotovil tudi projekt Supernova Cosmology Project, ki ga je vodil Saul Perlmutter. Ker sta dve študiji dobili enak rezultat, znanstveniki zdaj sprejemajo teorijo o pospeševanju vesolja. Z novimi raziskavami zdaj poskušajo razumeti naravo vesolja, na primer obstoj temne snovi. Revija Science Magazine je leta 1998 odkritje pospešujočega se vesolja razglasila za "prelomnico leta". Schmidt je leta 2011 skupaj z Reissom in Perlmutterjem za svoje prelomno delo prejel Nobelovo nagrado za fiziko.
Schmidt trenutno vodi projekt teleskopa SkyMapper in z njim povezano raziskavo južnega neba.
Nagrade
Schmidt je leta 2000 prejel nagrado avstralske vlade Malcolma McIntosha, leta 2000 Bokovo nagrado Univerze Harvard, leta 2001 Pawseyjevo medaljo Avstralske akademije znanosti in leta 2002 medaljo Vainu Bappu Indijskega astronomskega društva. Leta 2005 je bil spominski predavatelj Marca Aaronsona, leta 2006 pa si je z Adamom Riessom in Saulom Perlmutterjem delil Shawovo nagrado za astronomijo.
Schmidt in drugi člani ekipe High-Z (sklop, ki so ga opredelili soavtorji Riess et al. 1998) so si leta 2007 delili Gruberjevo nagrado za kozmologijo (500.000 USD) s Saulom Perlmutterjem iz Nacionalnega laboratorija Lawrence Berkeley in projektom za kozmologijo supernove (sklop, ki so ga opredelili soavtorji Perlmutter et al. 1999) za odkritje pospešenega širjenja vesolja.
Schmidt je skupaj z Riessom in Perlmutterjem leta 2011 prejel Nobelovo nagrado za fiziko za svoja opazovanja, ki so privedla do odkritja pospeševanja vesolja.
Saul Perlmutter, Riess in Brian P. Schmidt so leta 2006 prejeli Shawovo nagrado za astronomijo. Pozneje je trojica prejela Nobelovo nagrado za fiziko za leto 2011.
Sorodne strani
- Kozmološka konstanta
- Temna energija
Iskati