Premio Nobel de Física á explicación e descubrimento de buracos negros

2020/10/06 Galarraga Aiestaran, Ana - Elhuyar Zientzia Iturria: Elhuyar aldizkaria

Roger Penrose, Reinhard Genzel e Andrea Ghez. Ed. Fundación Nobel

A Real Academia Sueca de Ciencias premiará cos premios Nobel de Física aos autores dos dous descubrimentos que foron claves paira desentrañar os segredos dos buracos negros. Por unha banda, Roger Penros recibirá a metade do premio por demostrar que a teoría xeral da relatividad predí a creación de buracos negros, e por outro, Reinhard Genzec e Andrea Gheze recibirán a outra metade por atopar un obxecto supermasivo compacto no centro da nosa galaxia.

Será a cuarta muller en recibir o premio Nobel de Física de Guez. Precedéronlle Marie Curie (1903), Maria Goeppert-Mayer (1963) e Donna Strickland (2018), e nunca completamente. En cambio, 207 homes foron premiados nesta categoría, 47 deles de forma individual.

Buracos negros consecuencia da teoría xeral da relatividad

O ano pasado, a astrofísica foi o campo premiado na categoría de Física, en concreto, o recoñecemento a quen descubriron os primeiros exoplanetas e explicaron a evolución do universo. Una vez máis o premio volveu á astrofísica, dando protagonismo aos buracos negros. A Fundación Nobel ha destacado que Albert Einstein non sabía que existían buracos negros. En xaneiro de 1965, dez anos despois da morte de Einstein, o matemático Roger Penrose (Universidade Oxford) demostrou que os buracos negros son consecuencia directa da teoría xeral da relatividad mediante métodos matemáticos. Este traballo segue sendo considerado como una das achegas máis importantes á teoría xeral da relatividad.

De feito, os buracos negros son una das conclusións máis singulares da teoría xeral da relatividad. Penros aproveitou o concepto de superficie atrapada paira explicar a natureza dos buracos negros. Nunha superficie atrapada todos os raios diríxense a un centro aínda que a superficie inclínese cara ao exterior ou cara ao interior. Utilizando superficies atrapadas, Penrose foi capaz de comprobar que un buraco negro conserva sempre una singularidade, un límite de tempo e espazo. A súa densidade é infinita e até agora non hai teoría paira explicar este estraño fenómeno a través da física.

Os conceptos matemáticos desenvolvidos por Penros foron fundamentais paira o estudo dos buracos negros e o universo.

Un obxecto supermasivo compacto no centro da galaxia

Reinhard Genzec (Instituto Max Planc e a Universidade de California, Berckley) e Andrea Gheze (Universidade de California) lideran por separado equipos de investigación do centro da nosa galaxia.

Desde 1990 centrouse na área de Saxitario A*. Guiados polas órbitas das estrelas, recolléronse fortes evidencias de que esconde un obxecto supermasivo compacto. E a única explicación posible é que se trata dun buraco negro.

Desde fai máis de 50 anos os físicos creron que no centro da Vía Láctea hai un buraco negro. Con todo, non conseguían una explicación consistente. A partir de 1990, con todo, os telescopios xigantes e os instrumentos avanzados permitiron un mellor estudo do Sagittarius A*. Genzec e Ghezi refinaron ferramentas e técnicas paira poder realizar estudos a longo prazo.

O equipo Genzelen utilizou inicialmente NTT (New Technology Telescope) e despois VLT (Very Large Telescope), ambas as en Chile. Ghezena utilizou o observatorio de Keck (Hawaii). Durante 30 anos observaron o centro da nosa galaxia e ambas chegaron á mesma conclusión: o buraco negro no centro da galaxia ten 4 millóns de masa maior que o Sol e atópase nunha zona de tamaño do noso sistema solar. Agora, grazas a Event Horizon Telescope, que recibiu a primeira imaxe dun buraco negro, teñen a esperanza de coñecelo aínda mellor.