Pilar Ruiz-Lapuente

Pilar Ruiz-Lapuente (Barcelona, 1964), cosmòloga, ha estat membre del projecte d’observació de supernoves que va descobrir l’expansió accelerada de l’univers el 1999.

Biografia
Neix a Barcelona el 1964. Es gradua en física el 1987 a la universitat de Barcelona (UB). Realitza la tesi doctoral a la UB, l’Institut Max Planck d’Astrofísica i l’Observatori Europeu del Sud, tots dos amb seu a Garching, Alemanya. Obté el doctorat en física a la UB el 1992. Entre 1992 i 1994 realitza investigacions postdoctorals a l’Institut d’Astrofísica de París i a la universitat de Harvard.

Entre 1994 i 2012 és professora associada d’astronomia i astrofísica a la UB i des de 2012 fins l’actualitat és investigadora a l’ Instituto de Física Fundamental (CSIC, Madrid) i professora visitant a l’Institut de Ciències del Cosmos de la UB. Ha publicat recentment, 2011, el llibre de divulgació «El enigma de la realidad» a l’editorial Gedisa.
(1) (2)

Pilar Ruiz-Lapuente. By Wikipilarruizlapuente (Own work) [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons

Pilar Ruiz-Lapuente. By Wikipilarruizlapuente (Own work) [CC BY-SA 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)], via Wikimedia Commons

Carrera científica
Des de 1995, liderant el grup de La Palma, Canarias, forma part del Supernova Cosmology Project, que va trobar evidències de l’expansió accelerada de l’univers a través de l’observació de supernoves distants. Els resultats del seu treball van ser publicats en un article (3) del que va ser coautora amb Saul Perlmutter (Lawrence Berkeley National Laboratory de la Universitat de California) i altres. El 2011 va ser concedit el premi Nobel a Saul Perlmutter per els resultats del projecte. (4)

Des de 1997, lidera un projecte internacional per identificar les estrelles acompanyants supervivents de les supernoves tipus 1A. Les supernoves 1a són produïdes per un sistema binari, que vol dir dues estrelles orbitant una al voltant de l’altra, sent una d’elles una nana blanca. El descobriment de l’estrella companya de la supernova de Tycho Brahe de 1572, publicat el 2004, va confirmar la teoria de l’explosió de les supernoves tipus Ia.

Autora de 138 articles científics, molts d’ells en les més importants revistes científiques com, per exemple Nature (5 articles), incloent física i cosmologia de supernoves, energia fosca i explosions de raigs gamma. És editora de dos llibres cabdals a la cosmologia actual: «Dark Energy: Observational and Theoretical Approaches», Cambridge University Press, 2010 i «Thermonuclear Supernovae», Nato ASI Series, 1997, resum de les jornades del mateix títol a Aiguablava, Girona.
Ha rebut el premi Gruber de Cosmologia 2007 i el premi de física fonamental Breakthrough de 2015, per la seva participació en el descobriment de l’expansió accelerada de l’univers.
(1) (2) (5) (6) (7)

Detallarem a continuació els dos treballs científics més importants de Pilar Ruiz-Lapuente.

Acceleració de l’expansió de l’univers
L’expansió de l’univers va ser descoberta els anys 20 del passat segle (11). El ritme d’expansió depèn del contingut d’energia i un univers que només conté matèria acabaria col·lapsant sota la força de la gravetat. L’observació de la recessió de les galàxies i sobretot el descobriment del fons de radiació de microones (12) va permetre construir un model d’univers en expansió que, a partir d’un origen molt calent i molt dens, es va refredant conforme s’expandeix. Fins fa uns vint anys, es creia que l’expansió seria cada vegada més lenta i es podia pensar fins i tot en que s’invertís la tendència i l’univers acabés col·lapsant. Però l’observació de la llum de supernoves llunyanes, situades a més de set mil milions d’anys-llum, fetes per dos equips independents, liderats per Saul Perlmutter un i per Brian Smith i Adam Riess l’altre (4), van mostrar que l’expansió de l’univers està accelerant.

Pilar Ruiz-Lapuente va formar part del Supernova Cosmology Project liderat per Saul Perlmutter.
Va ser responsable de les observacions i anàlisis d’espectres i corbes de llum obtingudes amb els telescopis William Herschel e Isaac Newton de l’Observatori del Roque de los Muchachos, La Palma, Canarias i va col·laborar també en l’anàlisi conjunta dels resultats. El que es va observar en el projecte van ser 42 tipus de supernoves Ia, que segueixen un patró de llum molt característic que té un màxim als pocs dies de l’explosió i va decreixent després molt lentament. Estudiant la relació entre el màxim de lluminositat i el període de decreixement en supernoves Ia properes, es pot deduir    després, a partir del període de decreixement, la màxima lluminositat i la distància a nosaltres de supernoves llunyanes i calcular el ritme d’expansió de l’univers des de que la supernova va explotar.

La mateixa Ruiz-Lapuente explica (2) que l’anàlisi dels resultats va descartar que l’expansió de l’univers s’estigués frenant, com es podia pensar fins aleshores. De fet es va observar que l’expansió de l’univers es va estar frenant fins uns sis mil milions d’anys i després va començar l’acceleració, la gravetat va deixar de dominar i va ser superada per un altre tipus de força. Per explicar això es van formular diferents hipòtesis, la més senzilla de les quals és la constant cosmològica introduïda ja per Albert Einstein en la seva teoria de la relativitat general el 1917. Una altra seria l’energia fosca, que es creu actualment que pot formar més del 70 % de l’univers (13). L’energia fosca hauria de ser molt constant i això correspondria a una constant similar a la d’Einstein, que faria que l’univers continués creixent indefinidament.
(2) (3) (8)

pilar_ruiz-lapuente_tycho_brahe_supernova_remnant

Estrella Tycho G dins dels residus de la supernova Tycho Brahe 1572. Imatge de (10)

Estrella companya de la supernova de Tycho Brahe de 1572
L’article «El sistema binari progenitor de la supernova de Tycho Brahe 1572» publicat a la revista Nature el 2004, és signat per Pilar Ruiz-Lapuente com primera autora. En ell s’explica el descobriment de l’estrella companya de la nana blanca que va donar lloc a la supernova de 1572, observada per Tycho Brahe (14).

La supernova Ia es produeix quan una nana blanca del tipus carbó-oxigen, que forma un sistema binari amb una altra estrella, creix per acreció de matèria procedent de la seva companya. Si la companya fos una altra nana blanca, resultaria destruïda en el procés de transferència de matèria cap a la primera. Però si no, l’estrella companya podria sobreviure i es trobaria a una distància de la supernova i es mouria amb una velocitat característica, com a conseqüència de la destrucció del sistema binari inicial.

Un grup internacional d’astrònoms (veure els signants de l’article (9)), liderats per Pilar Ruiz-Lapuente, va estudiar les restes de l’explosió de la supernova de 1572: espectres, lluminositat, contingut en metalls i velocitat radial dels components. Van utilitzar les dades subministrades per els telescopis del European Northern Observatory de La Palma, Canarias, el W. M. Keck Telecopes de Mauna Kea i el telescopi Hubble. Com a resultat de la investigació, van poder descartar possibles candidats com una geganta vermella, una supergeganta vermella o una estrella subnana. I van trobar una subgeganta vermella, que van nomenar Tycho G, molt a prop del centre de la antiga explosió, similar en lluminositat i color al nostre Sol, movent-se a 136 km/s, tres vegades més ràpid que la velocitat mitjana de les estrelles a la mateixa distància.
(9) (10)

 Audio de la xerrada

Emissió de Ràdio Banyoles, dins del programa d’Astrobanyoles
Sopa d’estrelles” del 3 de febrer de 2016.

Fonts d’informació utilitzades
(1) Curriculum vitae. Academia Europaea.
http://www.ae-info.org/ae/User/Ruiz-Lapuente_Pilar/CV
(2) Universitat de Barcelona. Noticias. 26.06.2012.
http://www.ub.edu/web/ub/es/menu_eines/noticies/2012/Entrevistes/Pilar-Ruiz-Lapuente.html
(3) S. Perlmutter, . . .  Pilar Ruiz-Lapuente, . . . «Measurements of Omega and Lambda from 42 high-redshift supernovae». The Astrophysical Journal, 517:565-586, 1999 June 1.
http://iopscience.iop.org/article/10.1086/307221/pdf;jsessionid=1C98012A
(4) Saul Perlmutter, Brian Smith i Adam Riess premi Nobel de física 2011. http://www.nobelprize.org/nobel_prizes/physics/laureates/2011/
(5) Actualidad universitaria, 05.10.2011.
http://www.actualidaduniversitaria.com/2011/10/la-profesora-m-pilar-ruiz-lapuente-colabora-en-la-investigacion-distinguida-con-el-premio-nobel-de-fisica-2011/
(6) CSIC. Nota de prensa. 12.11.2014.
http://documenta.wi.csic.es/alfresco/downloadpublic/direct/workspace/SpacesStore/7e9997bf-ab40-4a0c-af39-7197e16023f6/12noviembre2014_premio_breakthrough.pdf
(7) Universitat de Barcelona. Noticias. 02.03.2012.
http://www.ub.edu/web/ub/es/menu_eines/noticies/2012/03/001.html
(8) Juan Garcia Bellido. «La expansión acelerada del universo y el premio Nobel de física 2011». Investigación y Ciencia, 30.10.2011.
http://www.investigacionyciencia.es/blogs/astronomia/17/posts/la-expansin-acelerada-del-universo-y-el-premio-nobel-de-fsica-2011-10387
(9) Pilar Ruiz-Lapuente i altres. «The binary progenitor of Tycho Brahe’s 1572 supernova» Nature 431, 1069-1072, 20 d’octubre 2004.
http://www.nature.com/nature/journal/v431/n7012/full/nature03006.html
(10) Pilar Ruiz-Lapuente «Discovery of the binary companion of Tycho Brahe’s supernova». Max Planck Institute for Astrophysics.
http://wwwmpa.mpa-garching.mpg.de/mpa/research/current_research/hl2005-3/hl2005-3-en-print.html

En aquest mateix blog:
(11) Edwin Hubble i l’expansió de l’univers  http://www.deciencia.net/descobriment/?p=281
(12) Descobriment de la radiació de fons de microones
(http://www.deciencia.net/descobriment/?p=303)
(13) Energia fosca  http://www.deciencia.net/descobriment/?p=330
(14) Tycho Brahe http://www.deciencia.net/descobriment/?p=200

 

Aquesta entrada ha esta publicada en Científics propers, cosmologia, Dones astrònomes, Dones científiques. Afegeix a les adreces d'interès l'enllaç permanent.

Els comentaris estan tancats.