Theoretical discoveries in physical cosmology｜宇宙の進化に関する理論的発見および太陽型恒星を公転する系外惑星の発見
定理：宇宙の進化に関する理論的発見および太陽型恒星を公転する系外惑星の発見（2019年ノーベル物理学賞）
歴史的重要性：
2019年のノーベル物理学賞は、宇宙の進化に関する理論的研究および太陽型恒星を公転する系外惑星の初めての発見に対して授与された。ジェームズ・ピーブルズは、宇宙の進化を記述する理論的枠組みを構築し、ビッグバン後の宇宙の進化に関する理解を深めた。ミシェル・マイヨールとディディエ・ケローは、太陽に似た恒星の周りを公転する系外惑星を初めて発見し、宇宙における惑星の存在に関する理解を大きく前進させた。
発表者（2019年ノーベル物理学賞受賞者）：
- ジェームズ・ピーブルズ（James Peebles）
- ミシェル・マイヨール（Michel Mayor）
- ディディエ・ケロー（Didier Queloz）
生年月日：
- ピーブルズ：1935年4月25日
- マイヨール：1942年1月12日
- ケロー：1966年2月23日
出生地：
- ピーブルズ：カナダ・マニトバ州ウィニペグ
- マイヨール：スイス・ローザンヌ
- ケロー：スイス・ジュネーブ
主な業績（論文・著作）：
- ピーブルズ：宇宙の進化に関する理論的研究、特に宇宙マイクロ波背景放射（CMB）の理論的基礎の構築
- マイヨールとケロー：1995年にペガスス座51番星の周りを公転する系外惑星（ペガスス座51番星b）の発見
発表年：
- ピーブルズ：1960年代以降の宇宙論に関する理論的研究
- マイヨールとケロー：1995年（系外惑星の発見）
発表場所（主な所属機関）：
- ピーブルズ：プリンストン大学（アメリカ）
- マイヨール：ジュネーブ大学（スイス）
- ケロー：ジュネーブ大学（スイス）、ケンブリッジ大学（イギリス）
受賞：
2019年ノーベル物理学賞
「宇宙の進化に関する理論的発見および太陽型恒星を公転する系外惑星の発見」
代表的な公式：
ピーブルズの宇宙マイクロ波背景放射の温度ゆらぎの角度パワースペクトル：
\[C_\ell = \frac{2}{\pi} \int k^2 P(k) j_\ell^2(k\eta_0) dk\]マイヨールとケローの視線速度法による系外惑星の検出式：
[/latex]v_r(t) = K [\cos(\omega + \nu(t)) + e \cos \omega][/latex]
公式の説明：
- ピーブルズの式：
- Cℓ：多重極モーメントのパワースペクトル
- P(k)：初期密度ゆらぎのパワースペクトル
- jℓ：球面ベッセル関数
- k：波数
- η0 \eta_0：現在の共形時間
- この式は、宇宙マイクロ波背景放射（CMB）の温度ゆらぎの角度パワースペクトルを理論的に予測するもので、宇宙の初期条件や構成要素に関する情報を提供する。
- マイヨールとケローの式：
- vr(t)：恒星の視線速度
- K：視線速度の半振幅
- ω\omega：近点引数
- ν(t)\nu(t)：真近点離角
- e：軌道の離心率
- この式は、恒星の視線速度の変動をモデル化し、惑星の存在を間接的に検出するために用いられる。
親交の深かった科学者（関連人物）：
- ピーブルズ：ロバート・ディッケ（Robert Dicke、プリンストン大学での指導教官）
- マイヨールとケロー：ジェフリー・マーシー（Geoffrey Marcy、系外惑星研究のパイオニア）