Christopher Michael Hirata ist ein amerikanischer Kosmologe und Astrophysiker.
Hirata war ein 13-jähriges Wunderkind, als er 1996 die Goldmedaille bei der Internationalen Physik-Olympiade gewann. Er studierte Physik am Caltech im Alter von 14 bis 18 Jahren und schloss 2001 mit einem Bachelor-Abschluss ab. Im Alter von 16 Jahren forschte er für die NASA zur Kolonisierung des Mars und promovierte 2005 unter der Betreuung von Uroš Seljak an der Princeton University in Astrophysik mit der Dissertation: „Weak Gravitational Lensing Theory and Data Analysis".
Von 2005 bis 2007 war er Gastwissenschaftler am Institute for Advanced Study. Von 2006 bis 2012 war er Assistant Professor und anschließend ordentlicher Professor am Caltech, bevor er im darauffolgenden akademischen Jahr in gleicher Funktion an die Ohio State University wechselte. Derzeit ist er Professor am Center for Cosmology and AstroParticle Physics CCAPP der OSU.
Forschung
Hiratas Forschungsschwerpunkt liegt auf der kosmischen Hintergrundstrahlung CMB, dunkler Energie und der beschleunigten Expansion des Universums, Galaxienhaufen und der großräumigen Struktur des Universums sowie der Entstehung dieser Strukturen, der Reionisierungsepoche und Gravitationslinsen als Werkzeug der Kosmologie. Hirata arbeitet sowohl theoretisch als auch in der Analyse von Beobachtungsdaten sowie beim Entwurf von Teleskopen, insbesondere der nächsten Generation von Weltraumteleskopen der NASA. Sein übergreifender Fokus liegt auf Kosmologie und dunkler Energie.
Hirata gilt als führender Vertreter der Präzisionskosmologie, die interdisziplinäre Computerstudien, theoretische Arbeiten und Beobachtungsastronomie einschließlich Instrumentenentwicklung kombiniert.
2010 wies er gemeinsam mit Dmitriy Tseliakhovich auf einen beispiellosen Effekt in der kosmologischen Störungstheorie für die Berechnung der Entstehung der ersten Strukturen im Universum hin. Er beruht auf der Tatsache, dass die Schallgeschwindigkeit in baryonischer Materie – im Gegensatz zu dunkler Materie – bei der Bildung der ersten Atome in der Rekombinationsepoche drastisch von relativistischen auf thermische Geschwindigkeiten abnahm, was zu Überschallgeschwindigkeitsströmen baryonischer Materie führt, die sich unter dem gravitativen Einfluss schnellerer dunkler Materie bewegt, sowie zu quadratischen Störungstermen. Laut Hirata und Tseliakhovich führt dies zu einer Unterdrückung der Bildung der ersten Strukturen mit beobachtbaren Auswirkungen.
 Foto von Michael Hirata
Mit anderen initiierte er ein Programm zur Analyse von Informationen aus astronomischen Daten hinsichtlich möglicher Rückschlüsse auf fundamentale Fragen der Teilchenphysik und was dies für die Entwicklung neuer Beobachtungsprogramme nahelegen könnte. Eine zentrale Frage ist, ob die Beschleunigung des Universums auf dunkle Energie unter Beibehaltung der allgemeinen Relativitätstheorie, aber mit einem zusätzlichen dynamischen Skalarfeld, oder auf eine Modifikation der allgemeinen Relativitätstheorie hindeutet.
Er ist Mitglied des von der NASA vorgeschlagenen Weltraumteleskops Wide Field Infrared Survey Telescope WFIRST.
Auszeichnungen
- 2012 – Presidential Early Career Award PECASE - 2013 – Simons Foundation Investigator - 2014 – Helen B. Warner Prize - 2018 – New Horizons in Physics Breakthrough Prize für grundlegende Beiträge zum Verständnis der Entstehung der ersten Galaxien im Universum und für die Schärfung und Anwendung der leistungsfähigsten Werkzeuge der Präzisionskosmologie
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