2021. június 21.
//
Alajos névnap

Eddig csak következtetni tudtunk létezésükre, most fizikai Nobel-díjat ért a vizsgálatuk

2020-ban a fekete lyukak hozták el három kutatónak a fizikai Nobel-díjat. A díj indoklásában mégsem szerepelt ennek a kozmológiai objektumnak az elnevezése, amire megvan a logikus válasz, ahogy arra is, hogy Stephen Hawking miért nem kapta meg soha ezt a rangos kitüntetést. Az MTA Veszprémi Akadémiai Bizottságának online konferenciáján ezekre is fény derült.

Hagyomány a VEAB-nál, hogy minden év januárjában konferenciát szerveznek, amelyen helyi kutatók és professzorok mutatják be azokat a kollégáikat és az ő eredményeiket, akik aktuálisan megkapták a Nobel-díjat. A pandémia miatt az online térbe szorult konferencián idén Gurin Péter és Németh Csaba, a Pannon Egyetem oktatói segítettek eligazodni a fizikai Nobel-díjat érdemlő kutatások függvényei közt.

A fizikai Nobel-díjat tavaly megosztva ítélték oda három kutatónak két kutatásért, amelyek mégis egy téma köré összpontosultak.

Roger Penrose angol matematikust és elméleti fizikust, valamint Andrea Ghez és Richard Genzel csillagászokat a fekete lyukak kutatásában elért eredményeik miatt tüntette ki a Svéd Királyi Tudományos Akadémia.

Roger Penrose, Richard Genzel és Andrea GhezRoger Penrose, Richard Genzel és Andrea Ghez

Leegyszerűsítve – ami egy Nobel-díjat érő matematikai eredmény esetében közel sem egyszerű – Penrose azért a kutatásáért kapta meg a legrangosabb tudományos díjat, mert bizonyította, Einstein általános relativitáselméletének természetes következménye a fekete lyukak kialakulása. Bár Einstein maga nem hitt abban, hogy valóban léteznek ilyen mindent elnyelő gravitációs objektumok a világűrben, Penrose pusztán a matematika logikáját használva sikeresen levezette az egyenletet, bizonyítva az elméletet, amely már Einstein óta foglalkoztatja a tudományos világot, a tudományos sci-fi-k elterjedésével pedig még több ember figyelmét irányítja a érdéskörre.

Amíg Penrose az elméleti síkon ért el figyelemreméltó eredményt, addig Andrea Ghez és Richard Genzel a tudományos megfigyeléseikkel világítottak rá olyan összefüggésekre, amelyek bizonyítják, hogy galaxisunk közepén egy szupermasszív fekete lyuk található. Pontosabban egy szupernehéz kompakt objektum, hiszen a Nobel-díj indoklásában nem szerepelt a „fekete lyuk” elnevezés, mivel csak következtetni lehet arra, hogy az a gravitációs erőtér, ami a Tejút közepén óriási keringési sebességre gyorsítja a csillagokat egy fekete lyuk lehet. Gyakorlatilag kimutatták, hogy az ebben a régióban keringő csillagok közelebb haladnak el a fekete lyuk (?) mellett, mint amilyen messze van jelenleg a Voyager-1 űrszonda a Földtől. (A Voyager-1 a jelenleg legtávolabbi ember alkotta tárgy a világűrben. Elhagyva a naprendszerünket, pár éve már a csillagközi térben kering. Ugyanakkor kozmikus léptékben mérve ez továbbra is aprócska távolságnak számít.)

A Csillagok között c. filmben ábrázolt fekete lyuk, amelynek kinézetét elméleti fizikusok bevonásával alkották meg a filmvásznonA Csillagok között c. filmben ábrázolt fekete lyuk, amelynek kinézetét elméleti fizikusok bevonásával alkották meg a filmvásznon

Miért számít ez olyan nagy felfedezésnek?

Ghez és Genzel mérései, amelyeket már a 90-es évek elejétől végeztek nem egyszerű távcsöves megfigyelések voltak. Mivel a távolság, valamint a galaxis közepén a sűrű gázfelhő nem teszi lehetővé, hogy belássunk az anyag mögé, a két kutató az infravörös tartományban vizsgálta ezt a régiót. A Nobel-díj indoklásában az akadémia azt is megjegyzi, hogy munkájuk segített a teleszkópok fejlesztésében is, ezért tudományos eredményeik a gyakorlati technológia előremozdulásában is segítettek.

Miért nem kapta meg soha a Nobel-díjat Stephen Hawking?

Stephen Hawking 2018-ban halt meg, az angol elméleti fizikust a valaha élt legnagyobb tudósok közt tartják számon, a fekete lyukak vizsgálatában elért elméleti eredményei pedig ma is alapjául szolgálnak a többi fizikusnak. Még Penrose is dolgozott együtt a 60-as években Hawking-gal, mégis a motoros neuronbetegségben szenvedő fizikus sohasem kapta meg a Nobel-díjat. Ennek egészen egyszerű oka van, csak olyan eredmény után ítélik oda a kitüntetést, amelynek van kísérleti bizonyítéka. Tehát nem elég pusztán elméleti síkon levezetni egy elméletet, annak valamilyen „kézzelfogható” alátámasztása is kell, hogy legyen.

Mivel eddig a fekete lyukak esetében ilyen nem volt, azoknak a tudósoknak, akik ebben a témában merültek el, nem volt lehetőségük megkapni a díjat. A változást egy 2019-ben készült fotó hozta el, amikor tudósoknak sikerült a Szűz csillagképen található Messier 87-es óriásgalaxis központi fekete lyukját lefotózniuk, pontosabban annak az objektumnak az eseményhorizontját és a felforrósodott gázt, hiszen magának a fekete lyuknak akkora a gravitációs ereje, hogy a fényt sem engedi el.

A cikkben említett fekete lyuk a Messier-87 óriásgalaxis közepénA cikkben említett fekete lyuk a Messier-87 óriásgalaxis közepén

Mivel ez a 2019-es felfedezés már szemmel látható bizonyítékot nyújt a fekete lyukak létezésére, egyben megnyitotta a kaput ahhoz, hogy a fizikai Nobel-díjban azok is részesülhessenek, akik ennek a területnek a kutatására áldozták életüket.

Hajas Bálint

További cikkek

Általában megosztó a Nobel-békedíj, tavaly ismét egy szervezet kapta
Általában megosztó a Nobel-békedíj, tavaly ismét egy szervezet kapta
A Nobel-békedíjat nem adják át minden évben, olykor a felterjesztettek névsora is vitákat generál. A 2020-as Nobel-díjasokról Veszprémben tartottak online konferenciát a héten.
Két amerikai közgazdász kapta meg idén a közgazdasági Nobel-emlékdíjat
Két amerikai közgazdász kapta meg idén a közgazdasági Nobel-emlékdíjat
Két amerikai közgazdász, Paul Robert Milgrom és Robert Butler Wilson, a Stanford egyetem két professzora nyerte el az idei közgazdasági Nobel-emlékdíjat az árverések mechanizmusának elméleti és gyakorlati kutatásában végzett munkájukért - jelentette be a Svéd Királyi Tudományos Akadémia hétfőn.
Az ENSZ Világélelmezési Programja nyerte el a Nobel-békedíjat
Az ENSZ Világélelmezési Programja nyerte el a Nobel-békedíjat
Az ENSZ Világélelmezési Programja (WFP) nyerte el az idei Nobel-békedíjat - jelentették be pénteken Oslóban.
Louise Glück amerikai költő kapja az irodalmi Nobel-díjat
Louise Glück amerikai költő kapja az irodalmi Nobel-díjat
Louise Glück amerikai költőnek ítélte oda idén az irodalmi Nobel-díjat a Svéd Akadémia, amely csütörtökön Stockholmban jelentette be döntését.
Génszerkesztésért ketten kapják a kémiai Nobel-díjat
Génszerkesztésért ketten kapják a kémiai Nobel-díjat
A modern génszerkesztés két úttörője, a francia Emmanuelle Charpentier és az amerikai Jennifer Doudna kapja az idei kémiai Nobel-díjat a Svéd Királyi Tudományos Akadémia szerdai stockholmi bejelentése szerint.