Nobelprijs voor Natuurkunde 2006 naar John Mather en George Smoot
John C. Mather en George F. Smoot delen de Nobelprijs voor Natuurkunde 2006, zo heeft de Koninklijke Zweedse Academie voor Wetenschappen zojuist bekend gemaakt. Zij krijgen de prijs voor hun onderzoek naar kosmische microgolfachtergrondstraling.
"Het is een prachtig experiment, waarin twee vakgebieden, astrofysica en deeltjesfysica samenkomen", vindt Maarten de Jong, als hoogleraar verbonden aan het FOM-Instituut voor Subatomaire Fysica NIKHEF in Amsterdam. Hij is zeer verheugd met de toekenning. "De resultaten waren echt een doorbraak. Ze bevestigen de theorie van de Big Bang. Ook bevestigen ze onze vermoedens over de aanwezigheid van zogenaamde donkere materie in ons heelal."
Het meten van kosmische microgolfachtergrondstraling met de COBE-satelliet heeft inzicht gegeven in het ontstaan van ons heelal. De resultaten ondersteunen het scenario van de Big Bang. Na de Big Bang is het heelal steeds meer afgekoeld. Desondanks blijft er een achtergrond van straling aanwezig. Ook andere 'lichamen' zoals bijvoorbeeld voorwerpen en mensen zenden straling uit. Welke golflengtes een lichaam precies uitzendt (het spectrum) hangt af van de temperatuur. In dit geval noemen wetenschappers de vorm van het spectrum black body straling.
Sinds de Big Bang zet heelal uit naar alle richtingen. Tegelijkertijd is de temperatuur van de kosmische achtergrondstraling gedaald naar 2,7 Kelvin. Mather en Smoot waren als eersten in staat om deze temperatuur nauwkeurig te berekenen met het black body spectrum van de COBE satelliet.
Anisotropie
De COBE satelliet was ook in staat kleine temperatuurverschillen van straling uit verschillende richtingen te meten. Dit wordt anisotropie genoemd. De extreem kleine temperatuurverschillen geven belangrijke informatie over het ontstaan van sterrenstelsels. Variaties in temperatuur laten ons zien hoe materie begon samen te klonteren. Zonder dit proces zou materie een compleet andere vorm hebben aangenomen en zich gelijkmatig verdeeld hebben over het heelal.
Vervolgonderzoek
"Opvolger van de COBE satelliet is de WMAP satelliet. De WMAP satelliet heeft de microgolfachtergrondstraling in nog veel meer detail gemeten", meldt Sijbrand de Jong, hoogleraar Experimentele Natuurkunde aan de Radboud Universiteit in Nijmegen. Ook hij is verheugd met de Nobelprijswinnaars. "De resultaten van de WMAP satelliet hebben van kosmologie een precisiewetenschap gemaakt. Daarbij zijn we tot de verrassende conclusie gekomen dat maar circa vier procent van de massa- en energiedichtheid van het heelal bestaat uit de ons vertrouwde materie. We weten nu vrij veel over slechts vier procent van ons heelal en niets over de rest." De opvolger van WMAP wordt de nog te lanceren PLANCK satelliet. Deze kan ook de polarisatie van de achtergrondstraling meten en zo het beeld verder verfijnen.
"Op dit moment zijn er wereldwijd grote inspanningen in de astrodeeltjesfysica om de aard van de 96 procent onbekende massa en energie in het heelal te duiden. De doorbraak van de COBE metingen hebben geleid tot een renaissance van de astrodeeltjesfysica, een vakgebied dat zich ook in Nederland snel ontwikkelt", aldus De Jong. "Bij het COBE project zijn circa duizend wetenschappers betrokken. Deze schaal is voor een dergelijk project absoluut noodzakelijk. Door toekenning van de Nobelprijs aan Mather en Smoot toont de Nobelprijscommissie waardering voor een dergelijke grote onderneming. Tegelijkertijd zet ze de sleutelfiguren op een voetstuk."
Lees meer over de Nobelprijzen op www.nobelprize.org of op de FOM-website.