A fekete lyukak és a Tejútrendszer sötét titkaiért járt idén a fizikai Nobel

Csillagászati kutatásokban elért úttörő eredményeiért három tudós, a brit Roger Penrose, a német Reinhard Genzel és az amerikai Andrea Ghez kapja az idei fizikai Nobel-díjat a Svéd Királyi Tudományos Akadémia keddi stockholmi bejelentése szerint. Az idei tudományos Nobel-díjasokat a koronavírus-járvány miatt nem újságírók előtt jelentik be. Az orvosi Nobelt már hétfőn átadták, akkor szintén három kutatót díjaztak, a hepatitis C-vírus felfedezéséért.

Penrose-nak azért járt az elismerés, mert matematikai módszerekkel igazolni tudta, hogy az általános relaitivitáselmélet egyik közvetlen következménye a fekete lyukak képződése. A relativitáselméletet Albert Einstein dolgozta ki, ám ő maga sem hitt benne, hogy léteznek olyan objektumok, amelyek a fényt is képesek elnyelni. 1965 februárjában, tíz évvel a híres fizikus halála után Penrose azonban bebizonyította, hogy fekete lyukak igenis létrejöhetnek.

Ezen objektumok belsejében pedig a fizika minden ismert törvénye megszűnik.

Penrose úttörő értékezése máig az egyik legfontosabb tudományos dokumentum, amely hozzájárult az általános relativitáselmélethez.

A 89 éves Roger Penrose a University College London és a St John's College hallgatója volt, majd a Cambridge-i Egyetemen szerzett doktori fokozatot algebrai geometriából. Angol és amerikai egyetemeken is dolgozott. 1973-ban lett az Oxfordi Egyetem Rouse Ball matematikai tanszékének a professzora, jelenleg professzor emeritusa és a Wadham College emeritus tagja. Tudományos eredményeinek elismeréseként kapott számtalan kitüntetései között van az Albert Einstein-érem és a fizikai Wolf-díj, utóbbit a Stephen Hawkinggal közösen folytatott kutatásaikkal érdemelték ki. 1994-ben II. Erzsébet lovaggá ütötte. Több tudományos ismeretterjesztő könyve megjelent magyarul is, köztük Az idő ciklusai – Az univerzum radikálisan új szemlélete.

[Az univerzum 70%-a ebből lehet, de még elképzelni sem tudjuk, hogyan nézhet ki]

A két másik kutatót, Genzelt és Ghezt azért díjazták, mert egy szupermasszív fekete lyukat azonosítottak a galaxisunk közepén. A két tudós az 1990-es évek óta vezet egy-egy csillagászcsoportot, amelyek a Tejútrendszer magjában lévő régiót, a Sagittarius A*-ot vizsgálják. A terület a Nyilas és a Skorpió csillagkép határánál található, és egy nóva maradványában helyezkedik el. A szakemberek a csillagok mozgása alapján arra jutottak, hogy a mag közepén egy hatalmas objektum, egy szupermasszív fekete lyuk rejtőzik. A páros a világ legnagyobb távcsövei, illetve egyedi mérőmódszer segítségével képes volt belátni a Tejútrendszer közepébe. A tudósoknak ehhez a csillagközi gáz- és porfelhőn is át kellett hatolniuk.

A vélelmezett objektum négymillió naptömegű.

A csillagászok régóta feltételezték, hogy a Tejútrendszer magjában is lennie kell egy nagy tömegű fekete lyuknak, de erre csak Genzel és Ghez úttörő felfedezése adott – a korábbiaknál sokkal meggyőzőbb – bizonyítékot.

A 68 éves Reinhard Genzel a német Max Planck Földönkívüli Fizika Intézet igazgatója, a Kaliforniai Egyetem berkeley-i campusának professzora. A Bonni Egyetemen szerzett doktori fokozatot fizikából és csillagászatból. Az 1970-es évek végén, az 1980-as évek elején az amerikai Harvard Egyetem Smithsonian Asztrofizikai Központjának és a Kaliforniai Egyetemnek volt a kutatója. 1985-ben lett az utóbbi intézmény professzora. Számos kitüntetése között van az Albert Einstein-érem, a Karl Schwarzschild-érem és a Herschel-érem. Az Európai Tudományos Akadémia, a német, a francia, a spanyol, a brit és az amerikai tudományos akadémia tagja.

Az 55 éves Andrea M. Ghez, a negyedik nő, akinek odaítélték a fizikai Nobel-díjat, a Massachusetts-i Műszaki Egyetem (MIT) hallgatója volt, doktori fokozatát a Kaliforniai Műszaki Egyetemen (Caltech) szerezte. Jelenleg a Kaliforniai Egyetem kutatója, az Oxfordi Egyetem tiszteletbeli doktora. Kitüntették egyebek között a Newton Lacy-díjjal és a Sackler-díjjal.

Az idei fizikai Nobel-díjasok 10 millió svéd koronán (342,2 millió forintos összegen) osztoznak, az összeg felét Penrose kapja, a másik felén Genzel és Ghez osztozik.

"Az idei kitüntetettek új utakat nyitottak a kompakt és szupernehéz objektumok tanulmányozásában. De ezek az egzotikus képződmények még mindig nagyon sok kérdést vetnek fel, amelyek válaszokért kiáltanak és okot adnak a jövőbeni kutatásra. Nemcsak felépítésükről szóló kérdéseket, hanem arról szólókat is, hogy miként lehet vizsgálni a gravitáció elméletét a fekete lyukak közvetlen szomszédságában uralkodó szélsőséges körülmények között" –fogalmazott David Haviland, az illetékes bizottság vezetője.

A fizikai Nobel-díjat 1901 óta 114. alkalommal ítélték oda; legfiatalabban 1915-ben az akkor 25 éves brit Lawrence Bragg, legidősebben pedig 2018-ban a 96 éves amerikai Arthur Ashkin nyerte el. Magyar születésű tudósok közül eddig hárman kaptak fizikai Nobel-díjat. 1905-ben a Németországban dolgozó Lénárd Fülöp "a katódsugaras vizsgálatokra alapozott atommodelljéért (dinamida)", 1963-ban az Egyesült Államokban élő Wigner Jenő "az atommagok és az elemi részek elméletének fejlesztéséért, kivált az alapvető szimmetriaelvek felfedezéséért és alkalmazásáért", 1971-ben pedig a Nagy-Britanniában élő Gábor Dénes "a holográfiai módszer felfedezéséért és fejlesztéséhez való hozzájárulásáért".

Ha máskor is tudni szeretne hasonló dolgokról, lájkolja a HVG Tech rovatának tudományos eredményeket is bemutató Facebook-oldalát.