Nagroda z Kosmologii 2011, warta pół miliona dolarów, trafiła w ręce "gangu czterech". W jego skład wchodzą naukowcy, którzy zbadali, w jaki sposób tworzyły się wielkie struktury we wszechświecie.
Laureaci są przezywani przez swoich kolegów "gangiem czterech" albo określani skrótem DEFW, od pierwszych liter nazwisk.
W skład tego zespołu naukowców wchodzą: Marc Davis (profesor Wydziału Astronomii i Fizyki Uniwersytetu Kalifornijskiego w Berkeley, USA), George Efstathiou (dyrektor Kosmologicznego Instytutu Kavliego w Cambridge, Wielka Brytania), Carlos Frenk (dyrektor Instytutu Kosmologii Obliczeniowej na Uniwersytecie w Durham, Wielka Brytania) oraz Simon White (dyrektor Astrofizycznego Instytutu Maxa Plancka w Garching, Niemcy). Każdy z laureatów otrzyma jedną czwartą nagrody oraz złoty medal.
W uzasadnieniu nagrody możemy przeczytać, że została ona przyznana "za pionierskie użycie symulacji numerycznych do modelowania i zinterpretowania wielkoskalowego rozmieszczenia materii we wszechświecie".
Ciepło/zimno
Kosmolodzy w 1981 roku wykonali przegląd 2400 galaktyk znajdujących się w różnych odległościach. Obserwacje wykazały, że grupują się one w gromady, a gromady i supergromady galaktyk w długie włókna pooddzielane kosmicznymi pustkami. Teoretycy próbowali wyjaśnić, dlaczego materia grupuje się w taki sposób.
Istniały dwie rywalizujące teorie: jedna mówiła o "gorącej ciemnej materii" (cząstki poruszające się z prędkościami bliskimi prędkości światła, ale pozostające poza zwyczajną materią), a druga o "chłodnej ciemnej materii" (wolniejsze cząstki, które mogą się grupować np. tworząc halo galaktyk i przyciągać grawitacyjnie zwykłą materię).
W tym czasie działało kilka grup, które pracowały nad kodami numerycznymi do symulacji układów wielu ciał, które odpowiadałyby koncentracjom masy we wszechświecie, np. gromadom galaktyk. Jednak ówczesne modele nie były w stanie poradzić sobie z odpowiednio dużą liczbą obiektów w obliczeniach.
Efstathiou wpadł na pomysł, że odpowiedni może być kod stosowany do symulowania jonowych mikrokryształów. Udało mu się dostosować kod do potrzeb kosmologii, a Davis, Frenk i White przy jego pomocy pokazali, że symulowany wszechświat złożony z gorącej ciemnej materii nie odpowiada obserwacjom. W serii artykułów w latach 1985-1988 naukowcy udowodnili, że obserwacje gromad galaktyk, włókien i pustek w kosmosie pasują do modelu opierającego się na chłodnej ciemnej materii.
Ciemnej energii jest najwięcej
Obecnie chłodna ciemna materia jest jednym z dwóch kluczowych składników standardowego modelu kosmologicznego. Najnowsze obserwacje i modele wskazują, że wszechświat jedynie w 4,6 proc. składa się ze zwykłej materii. Ciemna materia odpowiada za 23,3 proc. składu wszechświata, a 72,1 proc. to ciemna energia.
Nagroda z Kosmologii jest przyznawana od roku 2000 na podstawie porozumienia pomiędzy Fundacją Petera i Patricii Gruberów, a Międzynarodową Unią Astronomiczną. Dodatkowo w ramach umowy fundacja sponsoruje stypendia dla młodych astronomów zajmujących się kosmologią.
Źródło: PAP
Źródło zdjęcia głównego: sxc.hu