Az idei fizikai Nobel-díjat John Mather és George Smoot, a COBE mesterséges hold vezető kutatói kapták, a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzással kapcsolatos felfedezéseikért.
A Világegyetem történetének leírására két modell versengett a múlt század közepén. Az egyik szerint Világegyetemünk egy Ősrobbanással (Big Bang) kezdődött és azóta tágul, a másik szerint pedig állandó állapotban létezik. Már az 1940-es évek végén jelezték elméleti fizikusok, hogy az Ősrobbanás utáni időszakban keletkezett sugárzás maradványa ma mikrohullámú sugárzás formájában jelen lehet a Világegyetemben. Arno Penzias és Robert Wilson 1964-ben fel is fedezték ezt a sugárzást, és a meghatározó fontosságú eredményért 1978-ban kapták meg a fizikai Nobel-díjat. Ez egyértelmű bizonyíték volt az Ősrobbanással kezdődő elmélet helyességére.
Az első megfigyelés természetesen csak a sugárzás meglétét igazolta, a részletek, többek között a spektruma alakja, a különböző hullámhosszak eloszlása még tisztázásra várt. Földi, magas hegyeken és a légkörben végzett mérésekkel nem sikerült tisztázni a spektrum alakját – a megoldást műholdakkal végzett mérések szolgáltatták.
1974-ben a NASA pályázatot hirdetett a világűrben végzendő kísérletekre. Ekkor nyújtották be a COBE műhold tervét (a név a kozmikus háttér vizsgálatára utal – COsmic Background Explorer). Az idővel hatalmasra nőtt tudományos program motorja, vezető alakja a most díjazott John Mather volt. Ő felelt azért a fedélzeti műszerért is, amely a sugárzás feketetest-jellegét vizsgálta. A másik díjazott, George Smoot a másik meghatározó jelentőségű készülékért, a háttérsugárzás irányeloszlását mérő berendezésért volt felelős. A programban ezernél több kutató, mérnök és más szakember vett részt. A COBE műholdat eredetileg egy űrrepülőgéppel tervezték pályára állítani, de a Challenger 1986-os tragédiája miatt végül hordozórakétával juttatták az űrbe 1989. november 18-án, 15 évvel a javaslat kidolgozása után.
Az első döntő eredmény alig 9 perces adatgyűjtés urtán megszületett: az Univerzum háttérsugárzása ún. feketetest-sugárzás. A Smoot által irányított kísérletben arra kerestek választ, hogy egyenletes-e mikrohullámú háttérsugárzás eloszlása, vagy vannak irányfüggő kis eltérések. A kutatók eltérésekre számítottak, ellenkező esetben nem tudták volna magyarázni a galaxishalmazok, galaxisok létezését.
John C. Mather
George F. Smoot
Jéki László cikke az [origo] Tudomány rovatában további érdekes részletekkel is szolgál az idei fizikai Nobel-díj hátteréről!
Kapcsolódó linkek:
John C. Mather oldala (NASA GSFC)
George F. Smoot oldala (University of California Berkeley)
COBE honlap (NASA)
A Hold felszínébe csapódott európai szonda utolsó pillanataira földi rádióteleszkópok hálózata is figyelt.
