Adama_poleposition_15.03_30.04

Nobel przyznany za badania nad czarnymi dziurami. Przełomowe odkrycia pozwolą poznać przeszłość Wszechświata

8 października 2020
Nobel przyznany za badania nad czarnymi dziurami. Przełomowe odkrycia pozwolą poznać przeszłość Wszechświata
Newseria Innowacje

W 2020 roku Nagroda Nobla w dziedzinie fizyki trafiła do trójki badaczy zaangażowanych w badania związane z wyjaśnieniem fenomenu czarnych dziur. Komitet docenił duet naukowców odpowiedzialnych za obserwacyjne potwierdzenie istnienia supermasywnej czarnej dziury w centrum galaktyki Drogi Mlecznej oraz fizyka, który opracował matematyczny wzór procesu powstawania czarnej dziury z zapadających się gwiazd.

– Połowę Nagrody Nobla dostał fizyk teoretyk i matematyk Roger Penrose za badania nad czarnymi dziurami. Drugą połowę otrzymali dwaj astronomowie, którzy obserwując ruchy gwiazd w pobliżu centrum galaktyki, zrekonstruowali źródło pola grawitacyjnego odpowiedzialne za ten ruch. Tym źródłem jest bardzo ciężki i bardzo mały obiekt, czyli coś, co dobrze pasuje do opisu czarnej dziury – mówi agencji informacyjnej Newseria Innowacje dr hab. Andrzej Dragan z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego.

Teorie o istnieniu obiektów kosmicznych tak masywnych, że są w stanie pochłaniać nawet światło słoneczne, rozważano już pod koniec XVIII wieku. Jednak dopiero sformułowanie ogólnej teorii względności przez Alberta Einsteina dopuściło istnienie obiektów tego typu. W 1965 roku Roger Penrose przekuł teorię w dowód matematyczny i zaprezentował wzór, który potwierdzał proces powstawania czarnych dziur, za co został właśnie wyróżniony Nagrodą Nobla w dziedzinie fizyki.

Wkład Reinharda Genzela oraz Andrei Ghezy w badania nad zjawiskiem czarnych dziur polegał zaś na udowodnieniu, że za powłoką pyłową w gęstym centrum naszej galaktyki znajduje się grupa gwiazd okrążająca z dużą prędkością masywny obiekt ulokowany w samym jej centrum. W toku badań udało się ustalić, że jest nim supermasywna czarna dziura Sagittarius A*. To odkrycie pozwoliło z kolei ustalić, że wszystkie galaktyki o dużej masie orbitują wokół supermasywnej czarnej dziury.

– Czarna dziura w centrum naszej galaktyki ma masę mniej więcej 5 mln mas Słońca i jest obiektem punktowym, czyli czymś, co jest nieskończenie małe. Wokół tej czarnej dziury rozciąga się horyzont zdarzeń. Przekroczenie tej powierzchni to bilet w jedną stronę, nie można wrócić zza horyzontu. Na nim zatrzymuje się czas i dzieją się różne dziwne rzeczy. Są to bardzo abstrakcyjne obiekty i właśnie dzięki badaniom Penrose’a i obserwacjom dwóch pozostałych laureatów wiemy, że takie rzeczy rzeczywiście istnieją i są całkiem namacalne i obecne w naszej galaktyce – wyjaśnia ekspert.

Na przestrzeni ostatnich kilku lat dokonano wielu ważnych odkryć związanych z czarnymi dziurami. Jedno z najgłośniejszych było związane z premierą filmu „Interstellar”. Na potrzeby tej produkcji reżyser Christopher Nolan zatrudnił w roli eksperta fizyka Kipa Thorne’a, który miał za zadanie wypracować matematyczny model zachowania cząsteczek krążących wokół czarnej dziury. Obliczenia posłużyły do stworzenia wiernej, wielkoskalowej rekonstrukcji czarnej dziury z podwójnym dyskiem akrecyjnym.

Z kolei w 2019 roku po raz pierwszy udało się sfotografować obraz wokół czarnej dziury za pośrednictwem Teleskopu Horyzontu Zdarzeń (Event Horizon Telescope). EHT składa się z ośmiu naziemnych radioteleskopów zaprojektowanych specjalnie z myślą o badaniu czarnych dziur. Obserwacje przeprowadzone w galaktyce Messier 87 pozwoliły zaprezentować pierwsze dowody wizualne na istnienie supermasywnych czarnych dziur w centrach galaktyk.

– Często badania naukowe prowadzą do nieoczekiwanych zastosowań, które trudno przewidzieć. Dzięki znajomości fizyki czarnych dziur możemy używać ich do badania bardzo odległych obszarów kosmosu, które są niedostępne w jakikolwiek inny sposób. Zazwyczaj bada się światło dochodzące do nas z gwiazd, ale często jest ono zaburzone przez materię, która znajduje się po drodze. Natomiast czarne dziury zderzając się, emitują fale grawitacyjne, które możemy obserwować. I te fale grawitacyjne mogą nam posłużyć do stworzenia mapy radarowej, która pozwoli powiedzieć, gdzie co jest, jaka jest struktura Wszechświata czy jaki jest rozkład materii – wskazuje dr Andrzej Dragan.

 

 

Newseria Innowacje


POWIĄZANE

15 kwietnia Agencja Restrukturyzacji i Modernizacji Rolnictwa rozpoczęła przyjmo...

W związku z wnioskiem zgłoszonym na VII Posiedzeniu Krajowej Rady Izb Rolniczych...

Fundacja Edukacyjna Przedsiębiorczości ogłosiła XX edycję Programu Stypendiów Po...


Komentarze

Bądź na bieżąco

Zapisz się do newslettera

Każdego dnia najnowsze artykuły, ostatnie ogłoszenia, najświeższe komentarze, ostatnie posty z forum

Najpopularniejsze tematy

gospodarkapracaprzetargi
Nowy PPR (stopka)
Jestesmy w spolecznosciach:
Zgłoś uwagę