Útskýrt: Nóbel fyrir eðlisfræði svarthols

Roger Penrose, 89, fær löngu tímabær verðlaun fyrir að sanna að svarthol séu til. Hann deilir því með Andrea Ghez og Reinhold Genzel, sem komust að því að það er gríðarstórt svarthol í miðju Vetrarbrautarinnar

Svarthol. Þrír vísindamenn hlutu Nóbelsverðlaunin í eðlisfræði þriðjudaginn 6. október 2020 fyrir að koma á framfæri hinni alltof undarlegu veruleika svarthola. (Event Horizon Telescope Collaboration/Maunakea Observatories í gegnum AP)

Árið 1997 skipulagði hinn frægi indverski stjarneðlisfræðingur Jayant Narlikar opinbera fyrirlestur fyrir breskan stærðfræðieðlisfræðing í heimsókn í sal í miðbæ Pune. Þvert á væntingar mættu yfir 5.000 manns til að hlusta. Þar sem salurinn var fullur af getu, þurfti að loka dyrum. En fólk braut hurðirnar til að komast inn, sem olli læti. Lögreglan þurfti að grípa inn í og ​​hótaði að handtaka Narlikar fyrir að hafa valdið almennri ólgu.

Ræðumaður þennan dag var enginn annar en Roger Penrose, hinn geysivinsæli, nú 89 ára, fræðilegi eðlisfræðingur, stærðfræðingur, vísindaheimspekingur og metsöluhöfundur, sem á þriðjudaginn hlaut Nóbelsverðlaunin í eðlisfræði fyrir störf sín á svörtu. holur. Penrose hlaut hálf verðlaunin.

Annað árið í röð þegar Eðlisfræðiverðlaun hefur farið í stjarneðlisfræði, hinum helmingnum deilir Andrea Ghez, 55 ára, bandaríska og þýska stjörnufræðingsins Reinhold Genzel, 68 ára, sem hafa starfað sjálfstætt við tvær mismunandi stjörnustöðvar. Vinna þeirra í gegnum árin, byggð á óháðum athugunum tveggja mismunandi sjónauka, hefur gefið sannfærandi vísbendingar um tilvist risasvarthols í miðju Vetrarbrautarvetrarbrautarinnar okkar.

Ghez og Genzel, en aðalverk þeirra komu á tíunda áratugnum og í byrjun þess tíunda, hafa verið álitnir keppendur Nóbels í mörg ár núna.

Löngu tímabært

Fyrir Penrose hefur heiðurinn verið löngu tímabær. Verk hans, sem nefnt hefur verið í tilvitnuninni - staðfesting á því að svarthol myndast örugglega, og nákvæm lýsing þeirra - lauk allt aftur árið 1965.

Verðlaunin til Penrose koma svolítið á óvart því þau hafa komið svo seint. Reyndar hafði ég haldið að hann myndi aldrei fá verðlaunin, rétt eins og (Stephen) Hawking, samstarfsmaður hans í vinnunni um svarthol, var aldrei. Mest af verkum hans við svarthol kom í samvinnu við Hawking. Þeir tveir hafa átt langt samband í nokkra áratugi. Það er erfitt að aðskilja verk manns frá hinum, sagði Somak Raychaudhury, forstöðumaður Inter-University Center for Astronomy and Astrophysics (IUCAA) í Pune.

En Penrose hefur svo mörg önnur framlög líka, í stærðfræði, í eðlisfræði, í heimspeki. Svarthol eru mjög lítill hluti af verkum hans. Það kemur virkilega á óvart hvers vegna hann fékk ekki Nóbelinn öll þessi ár. En Hawking var líka hunsað og nú hefur viðurkenning fyrir Penrose komið aðeins tveimur árum eftir dauða Hawking. Helst hefði átt að viðurkenna þetta tvennt saman, sagði Raychaudhury, sem hafði tekið námskeið hjá bæði Penrose og Hawking sem nemandi í Oxford á níunda áratugnum.

Express útskýrter núna áTelegram. Smellur hér til að taka þátt í rásinni okkar (@ieexplained) og vertu uppfærður með það nýjasta

(Frá vinstri) Reinhard Genzel, stjarneðlisfræðingur við Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics; Andrea Ghez, prófessor í eðlisfræði og stjörnufræði við UCLA, og Roger Penrose, við háskólann í Oxford. (Matthias Balk/dpa, Elena Zhukova/UCLA, Danny Lawson/PA í gegnum AP)

Ghez og Genzel

Sem betur fer hafa Ghez og Genzel fengið viðurkenningu á réttum tíma. Fólk eins og ég hefur verið alveg sannfært um að það myndi vissulega hljóta heiður... Þeirra er annað tilvik þar sem þú getur ekki þekkt einn án hins, jafnvel þó að þeir hafi unnið sérstaklega. Þeir hafa gert tvær mismunandi tilraunir, með tveimur mismunandi sjónaukum, í tveimur mismunandi löndum og hafa í rauninni komist að sömu niðurstöðu, sagði hann.

Ghez, sem eyðir miklum tíma í að vinsælda vísindi og tala um svarthol, vinnur í Keck stjörnustöðinni á Mauna Kea á Hawaii og Genzel við Very Large Telescope aðstöðuna á Paranal fjallinu í Chile.

Þeir gerðu nákvæmar mælingar á brautum björtustu stjarnanna á svæðinu sem talið er vera miðja Vetrarbrautarinnar og rannsóknir þeirra sýndu að aðeins óvenjulegar brautir og hraða stjarnanna var aðeins hægt að útskýra með tilvist mjög massamikillar en ósýnilegrar. , himneskur líkami. Nú er vitað að þetta er Bogmaður A* risasvartholið, sem hefur fjórum milljón sinnum massa en sólina og er bundið við svæði sem er nokkurn veginn á stærð við sólkerfið okkar.

Lestu líka | Uppgötvun lifrarbólgu C veirunnar sem hjálpaði þremur vísindamönnum að vinna læknanóbelinn

Myndskreyting: nobelprize.org

Bogmaður A*

Heimurinn gæti brátt séð hvernig hann lítur út. Bogmaðurinn A* er annað tveggja svarthola sem ljósmyndir þeirra hafa verið teknar með Event Horizon Telescope verkefninu. Svarthol gefa ekki frá sér eða gefa frá sér neitt, jafnvel ljós. Þannig að það er engin leið að ná mynd þeirra. En svæðið rétt fyrir utan landamæri þess, kallað atburðarsjóndeildarhringurinn, þar sem mikið magn af gasi, skýjum og plasma þyrlast kröftuglega, gefur frá sér alls kyns geislun, jafnvel sýnilegt ljós.

Í gegnum net risastórra sjónauka hafa vísindamenn safnað geislum utan viðburðarsjóndeildarhrings svartholsins og endurskapað mynd. Svartholið sést aðeins vegna þess að það er lokað innan af mjög skærum, appelsínurauðum kleinuhringlaga hring á myndinni. Myndir af tveimur svartholum voru teknar með þessum hætti. Eitt þeirra, svartholið í miðju Messier 87 vetrarbrautarinnar, í 55 ljósára fjarlægð frá jörðinni, var gefið út af vísindamönnum á síðasta ári.

Myndin af Bogmanninum A* var enn í vinnslu; það kemur út eftir nokkra mánuði.

Lesa | Nóbelsverðlaun í efnafræði fyrir skæri til að breyta genum

Kolkata tengingin

Dibyendu Nandi frá IISER, Kolkata benti á framlag indverska eðlisfræðingsins Amal Kumar Raychaudhuri í verkum Penrose og Hawking um svarthol. Raychaudhuri, með aðsetur við Presidency College í Kolkata á fimmta áratugnum, hafði skilað fræðilegum niðurstöðum þegar hann vann að almennri afstæðiskenningu og kom með jöfnu sem er kennd við hann. Sú jafna, og niðurstöður hans, reyndust mikilvægar í verkinu sem Penrose og Hawking framleiddu síðar.

Reyndar, þegar ég spurði Penrose fyrst hvort ég gæti farið á eitt af námskeiðunum sem hann bauð upp á, spurði hann mig hvaðan ég væri. Og þegar ég sagði honum að ég væri kominn frá forsetaembætti, Kolkata, spurði Penrose hvort ég væri skyldur Amal Kumar Raychaudhuri. Ég sagði honum að ég væri það ekki, en mér hafði verið kennt af honum. Hawking var líka í herberginu, minntist Somak Raychaudhury.

Ég veit ekki hvort Penrose og AKR (Amal Kumar Raychaudhuri) hittust, því AKR var alltaf með aðsetur í Kolkata. En árangur AKR var eitthvað sem var mikilvægt fyrir þeirra eigin störf og þeir viðurkenndu það nokkrum sinnum, sagði hann.

Deildu Með Vinum Þínum: