Csillagászati kutatásokért hárman kapják a fizikai Nobel-díjat

A fekete lyukakkal kapcsolatos 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 illetékes bizottság indoklása szerint Penrose annak igazolásáért részesül az elismerésben, hogy az általános relativitáselmélet erőteljesen megjósolja a fekete lyukak kialakulását, Genzel és Ghez pedig annak felfedezéséért, hogy egy szupermasszív kompakt objektum van a Tejútrendszer középpontjában. Ez képződmény, amely a galaxis szívében meghatározza a csillagok pályáját, a jelenlegi elméletek szerint nem lehet más, mint egy nagytömegű fekete lyuk.

Penrose leleményes matematikai módszereket használt annak bizonyítására, hogy a fekete lyukak egyenesen következnek Albert Einstein általános relativitáselméletéből. Einstein maga nem hitt abban, hogy „ezek a mindent, még a fényt is elnyelő szupernehéz szörnyetegek”, a fekete lyukak valóban léteznek – írta közleményében az akadémia. Tíz évvel Einstein halála után, 1965 januárjában azonban Roger Penrose bizonyította, hogy fekete lyukak valóban létrejöhetnek, és részletesen le is írta őket: középpontjukban szingularitás rejlik, ahol megszűnik a természet összes ismert törvénye. Az erről szóló úttörő tanulmányát a mai napig a legfontosabb hozzájárulásként tartják számon az általános relativitáselmélethez Albert Einstein munkássága óta.

Reinhard Genzel és Andrea Ghez kutatásai egyaránt a Tejútrendszer középpontjában lévő Sagittarius A* régióra összpontosultak. A Tejútrendszer szívéhez legközelebb lévő, legragyogóbb csillagok mozgását egyre nagyobb pontossággal sikerült feltérképezni, és az általuk vezetett csoportok egybehangzó méréseik alapján arra jutottak, hogy egy szupernehéz, láthatatlan objektum kuszálja össze a csillagokat, és ez okozza szédületes sebességű mozgásukat. A Nap tömegének hozzávetőleg négymilliószorosa koncentrálódik egy Naprendszernél nem nagyobb régióban – írta a szupermasszív objektumról a Nobel-bizottság.

A világ legnagyobb távcsöveit használva Genzel és Ghez olyan módszereket fejlesztett ki, amelyekkel átláttak a csillagközi gáz és por hatalmas felhőin, a Tejútrendszer szívébe. A technológia határait kiterjesztve új technikákat alkalmaztak a Föld légköre által okozott torzulások ellensúlyozására, egyedülálló eszközöket építettek - olvasható a méltatásban. Úttörő munkásságuk az eddigi legmeggyőzőbb bizonyítékot szolgáltatta arra, hogy egy szupermasszív fekete lyuk van a Tejútrendszer közepén. „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 nyertesek életútja

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.

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. A díjátadó ünnepséget hagyományosan december 10-én, az elismerést alapító Alfred Nobel halálának évfordulóján tartják, a koronavírus-világjárvány miatt ezúttal azonban a megszokottnál szerényebb körülmények között.

(MTI)