Nobelprisen i fysikk til kosmologer

Av Erik Tronstad

John Mather, med en modell av COBE i bakgrunnen. (NASA)

George Smoot. (University of California, Berkeley)

Nobelprisen i fysikk for 2006 er tildelt de to amerikanske forskerne John Mather og George Smoot. De får prisen for «oppdagelsen av at den kosmiske mik­ro­bølge­bak­grunns­strål­ingen er som fra et svart legeme og er anisotrop».

Mather og Smoot får prisen for det arbeidet de nedla i byggingen og driften av Cosmic Background Explorer (COBE), instrumenter satellitten hadde og for de resultatene den fant. COBE ble skutt opp i 1989 for å observere den kosmiske mik­ro­bølge­bak­grunns­strål­ingen (se notisen Cosmic Background Explorer (COBE) i Smånytt om Romfart nummer 6, 1989).

Resultatene fra COBE er en milepæl innen både astrofysikk og kosmologi. De viste at om man tegner intensiteten av den kosmiske mik­ro­bølge­bak­grunns­strål­ingen mot bølgelengden, får den nøyaktig samme form som strålingen fra et svart legeme. Et «svart legeme» er et legeme som bare sender ut egen stråling. Det mottar ikke noe stråling utenfra som reflekteres eller sendes ut sammen med dets egen stråling.

At spekteret av stråling fra den kosmiske mik­ro­bølge­bak­grunns­strål­ingen har samme form som fra et svart legeme, er en svært sterk indiator på at Universet startet med «Big Bang».

Observasjonene COBE foretok viste også at den kosmiske mik­ro­bølge­bak­grunns­strål­ingen er anisotrop. Det er små variasjoner i styrken på strålingen fra ulike retninger på himmelen. Styrken på og fordelingen av slike variasjoner over himmelen gir viktige data om hvordan de første galaksene ble dannet.

Fysikeren Steven Hawking kalte påvisningen av disse variasjonene som «den viktigste oppdagelsen i dette århundre, kanskje i historien».

John Mather (Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Maryland, USA) koordinerte hele arbeidet med COBE. Han var også vitenskapelig leder både for COBE som prosjekt og for det instrumentet i COBE som viste at den kosmiske mik­ro­bølge­bak­grunns­strål­ingen har samme fordeling som strålingen fra et svart legeme.

George Smoot (Lawrence Berkeley National Laboratory ved University of California, Berkeley, California, USA) hadde hovedansvaret for å måle de ytterst små variasjonene i styrken av den kosmiske mik­ro­bølge­bak­grunns­strål­ingen. Han var også vitenskapelig leder for instrumentet i COBE som foretok disse observasjonene.

Basert på blant annet arbeidet med COBE, skrev Smoot boken Rynker i tiden - Et moderne eventyr om universets fødsel og utvikling (se Bokomtale i Nytt om Romfart nummer 91, 1994, sidene 41-42).

Tegning av Cosmic Background Explorer (COBE), satellitten som foretok epokegjørende observasjoner av den kosmiske mik­ro­bølge­bak­grunns­strål­ingen. (NASA)

I rettferdighetens navn må det bemerkes at Mather og Smoot langtfra var alene om COBE. Flere hundre forskere deltok i prosjektet, i utviklingen og byggingen av både instrumenter og satellitt og i analyser av resultatene etterpå.

Du kan lese mer om COBE og observasjonene satellitten gjorde i artiklene COBE bekrefter Big Bang i Nytt om Romfart nummer 73, 1990, side 31 og COBE bekrefter Big Bang i Nytt om Romfart nummer 82, 1992, sidene 53-54.

Satellitten Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) har senere gjort langt mer detaljerte observasjoner av den kosmiske mik­ro­bølge­bak­grunns­strål­ingen enn det COBE gjorde. Les mer om det i artikkelen Universet er frastøtende! (eRomfart 2003-036).