Premiul Nobel pentru fizică din 2020 a fost acordat la trei oameni de știință – un englez, un american și un german – pentru descoperiri în domeniul celor mai misterioase obiecte din univers: găurile negre.

Găurile negre sunt probabil cele mai misterioase obiecte din natură. Deformează spațiul și timpul în moduri extreme și conțin o imposibilitate matematică, o singularitate – un obiect infinit fierbinte și dens în interior. Dar dacă găurile negre există și sunt cu adevărat negre, cum am fi putut să le observăm?

Comitetul Nobel a anunțat că Premiul Nobel pentru fizică din 2020 va fi acordat a trei oameni de știință – Roger Penrose, Reinhard Genzel și Andrea Ghez – care au ajutat la descoperirea răspunsurilor la întrebări foarte profunde. Andrea Ghez este doar a patra femeie care a câștigat Premiul Nobel pentru fizică. Robert Penrose este un fizician teoretic care lucrează asupra găurilor negre, iar munca sa a influențat întreaga generație prin seria sa de cărți populare.

Stelele moarte formează găuri negre

Roger Penrose a câștigat jumătate din premiul pentru munca sa seminală în 1965, dovedind, folosind o serie de argumente matematice, că în condiții foarte generale prăbușirea materiei ar declanșa formarea unei găuri negre. Acest rezultat a deschis posibilitatea ca procesul astrofizic al prăbușirii gravitaționale, care are loc atunci când o stea rămâne fără combustibilul său nuclear, să conducă la formarea găurilor negre în natură. De asemenea, el a putut arăta că în inima unei găuri negre trebuie să se afle o singularitate fizică – un obiect cu densitate infinită, în care legile fizicii se descompun. În singularitate, însăși concepțiile noastre despre spațiu, timp și materie se destramă și rezolvarea acestui mister este probabil cea mai mare problemă nesoluționată din fizica teoretică de astăzi.

CITEȘTE:  Miliardarul rus care dorește să întreacă NASA în căutarea vieții extraterestre

Penrose a inventat noi concepte și tehnici matematice în timp ce a dezvoltat această dovadă. Acele ecuații pe care le-a derivat Penrose în 1965 au fost folosite de fizicieni care studiază găurile negre. De fapt, doar câțiva ani mai târziu, Stephen Hawking, alături de Penrose, a folosit aceleași instrumente matematice pentru a demonstra că modelul cosmologic Big Bang – cel mai bun model actual al modului în care s-a format întregul univers – avea o singularitate chiar în momentul inițial. Acestea sunt rezultatele celebrei teoreme Penrose-Hawking Singularity.

Faptul că matematica a demonstrat că găurile negre pot exista în natură este exact ceea ce a stimulat căutarea lor folosind tehnici astronomice. Într-adevăr, de la lucrarea lui Penrose din anii 1960, au fost identificate numeroase găuri negre.

Cealaltă jumătate din premiu

Jumătatea rămasă a premiului a fost împărțită între astronomii Reinhard Genzel și Andrea Ghez, care conduc fiecare câte o echipă care a descoperit prezența unei găuri negre supermasive, de 4 milioane de ori mai masivă decât Soarele, în centrul galaxiei noastre Calea Lactee.

Genzel este astrofizician la Institutul Max Planck pentru Fizică Extraterestră din Germania și la Universitatea din California, Berkeley. Ghez este astronom la Universitatea din California, Los Angeles. Genzhel și Ghez au folosit cele mai mari telescoape din lume (Observatorul Keck și Very Large Telescope) și au studiat mișcarea stelelor într-o regiune numită Sagittarius A* din centrul galaxiei noastre. Amândoi au descoperit independent că un obiect invizibil extrem de masiv – de 4 milioane de ori mai mare decât Soarele nostru – atrage aceste stele, făcându-le să se miște în moduri neobișnuite. Aceasta este considerată cea mai convingătoare dovadă a unei găuri negre în centrul galaxiei noastre.

CITEȘTE:  O explozie stelară ar putea fi motivul extincției pe Pământ cu 360 milioane ani în urmă

Premiul Nobel din 2020, care urmează după Premiul Nobel din 2017 pentru descoperirea undelor gravitaționale din găurile negre și alte descoperiri uimitoare recente în domeniu – cum ar fi imaginea din 2019 a orizontului găurii negre realizată de Telescopul Event Horizon – servesc ca o mare recunoaștere și inspirație pentru toată omenirea.

astrofeed patreon

via: [Astronomy.com]