Keringő a fekete lyuk körül – három kutatóé a fizikai Nobel-díj

Három kutató kapta az idei fizikai Nobel-díjat a fekete lyukak és a Tejútrendszer sötét titkainak felfedezéséért. A brit Roger Penrose – övé a díjjal járó tízmillió svéd korona fele –, a német Reinhard Genzel és az amerikai Andrea Ghez – ők a díjjal járó pénz negyedét kapják fejenként – érdemelte ki az elismerést.

Stockholm, 2020. október 6. David Haviland, a fizikai Nobel-bizottság tagja (b) és Goran K. Hansson, a Svéd Királyi Tudományos Akadémia titkára bejelenti, hogy a brit Roger Penrose, a német Reinhard Genzel és az amerikai Andrea Ghez (kivetítõn, b-j) kapja az idei fizikai Nobel-díjat 2020. október 6-án a Svéd Királyi Tudományos Akadémiának a fizikai Nobel-díj odaítélésérõl döntõ bizottság stockholmi sajtótájékoztatóján. Az illetékes bizottság indoklása szerint a három tudós a csillagászati kutatásokban elért úttörõ eredményeik miatt érdemelték ki az elismerést. MTI/EPA/TT Hírügynökség/Fredrik Sandberg Fotó: Fredrik Sandberg

Az asztrofizikusok és a csillagászok az elmúlt években nem panaszkodhatnak. 2017-ben a gravitációs hullámok létének bizonyításáért adtak fizikai Nobel-díjat, tavaly a világegyetem ősrobbanás utáni fejlődésének megértéséért, valamint a más csillagok körül keringő bolygók (exobolygók) felfedezéséért járt ez az elismerés. Idén a fekete lyukakkal kapcsolatos alapvető felfedezéseket díjazták. – Az elmúlt évtizedben a világegyetem titkainak kutatói meglepően sok, alapvető ismerettel gazdagították a természettel kapcsolatos tudásunkat. Ezt a munkát ismeri el ez a sok díj – reagált a bejelentésre Kiss László, a Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont főigazgatója.

A matematikusként és elméleti fizikusként évtizedek óta tisztelt Roger Penrose-nak azért járt az elismerés, mert matematikai módszerekkel igazolta, hogy az általános relativitáselmélet egyik közvetlen következménye a fekete lyukak képződése. Az alap elméletet Albert Einstein 1915-ben dolgozta ki, ám ő maga sem hitt benne, hogy léteznek olyan objektumok, amelyekből nemcsak nem jön ki anyag, de még a fény sem képes elszökni belőlük. 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. Az idén 89 éves Penrose-nak az 1960-as években született cikkei máig alapműveknek számítanak a területen, amelyek hozzájárultak az általános relativitáselmélet következményeinek jobb megértéséhez. 1969-ben Stephen Hawkinggel közösen azt is igazolta, hogy a fekete lyuk belsejében lévő összes anyag egyetlen ponttá húzódik össze. Ebben a pontban az anyag zérus térfogatú és végtelen sűrűségű. (Penrose és Hawking az általános relativitáselmélet terén végzett briliáns kutatásaikért 1988-ban fizikai Wolf-díjat kaptak. A fizikusok szerint ha Hawking élne, ő is Nobel-díjat kapott volna.) A császár új elméje (számítógépek, gondolkodás és a fizika törvényei) című híres Penrose-könyv az Akadémiai Kiadó gondozásában 1993-ban magyarul is megjelent. A kutató, akit 1994-ben lovaggá ütöttek, korábban Budapesten is tartott előadást.

A két másik kutatót, a 68 éves német Reinhard Genzelt és az amerikai Andrea Ghezt azért díjazták, mert egy szupermasszív fekete lyukat azonosítottak a mi galaxisunk közepén. (Az 1965-ben született Andrea Ghez mindössze a negyedik kutatónő, aki fizikai Nobel-díjat kapott.) A két tudós az 1990-es évek óta vezet egy-egy csillagászcsoportot, amelyek a Tejútrendszer magjában lévő, Sagittarius A* jelzésű objektumot vizsgálja. A rádiótartományban a behulló gázanyag sugárzása miatt látszó égitest közvetlen környezetében figyelték meg csillagok keringését. Az 1990-es évek elején kezdődött mérésekből kimérték több „normális” csillag pályáját (keringési idejét és a pálya méretét), amiből kiszámítható a láthatatlan vonzó centrum tömege. A központi égitest tömegére született becslés négymillió naptömeg, maximum öt-tíz százalékos bizonytalansággal. Kiss László szerint e különleges objektum létezésében ma már senki sem kételkedik. A két friss Nobel-díjas kutató óriásteleszkópok mérési eredményeit használva nemcsak a fekete lyuk létezését igazolta, hanem az általános relativitáselmélet újabb megerősítését is adta. Az akadémikus szerint ez az elismerés is megérdemelt helyre került.