Naučni krug

Nobelovu nagradu za fiziku dobilo troje naučnika za rad na razumevanju crnih rupa

Najprestižnije naučno priznanje ove godine podelili su fizičar Rodžer Penrouz, koji je teorijski pokazao kako se crne rupe mogu formirati u svemiru, kao i astronomi Rajnhard Gencel i Andrea Gez, koji su otkrili supermasivnu crnu rupu u središtu Mlečnog puta

Foto: Florian Pircher/Pixabay

Tekst: Đorđe Petrović

Nobelova nagrada iz fizike za 2020. godinu otišla je u ruke naučnicima čija su nam otkrića pomogla da bolje razumemo univerzum i jedan od njegovih najegzotičnijih fenomena – crne rupe. Prvu polovinu nagrade od 10 miliona švedskih kruna (nešto manje od milion evra) dobio je Rodžer Penrouz, jer je pokazao da opšta teorija relativnosti vodi do formiranja crnih rupa. Drugu polovinu dobili su Rajnhard Gencel i Andrea Gez za otkriće supermasivne crne rupe u centru naše galaksije – teleskopima nevidljivog i ekstremno masivnog objekta, koji upravlja orbitama zvezda u svojoj okolini.

Rodžer Penrouz, britanski teorijski fizičar sa Univerziteta Oksford, koristio je ingeniozna matematička sredstva kako bi dokazao da su crne rupe direktna posledica Ajnštajnove opšte teorije relativnosti, mada sam Ajnštajn nije verovao da one zaista postoje. Iako su mnogi fizičari predviđali kako bi crne rupe mogle da nastanu, problem je bio što većina teorijskih predviđanja nije mogla da se primeni u realnom prostor-vremenu. Drugim rečima, rešenja su bila previše „idealizovana“. Preokret se desio kada je Penrouz 1965. godine, deset godina nakon Ajnštajnove smrti, započeo saradnju sa Stivenom Hokingom. Njih dvojica su zajedno radili na novim rešenjima Ajnštajnove opšte teorije relativnosti, ponudivši novi pogled na fenomen gde gravitacija može da sabije ogromnu masu na sasvim majušni prostor. U svom radu objavljenom 1965. godine, Penrouz je uspeo ne samo da pokaže kako crne rupe mogu da se formiraju u realnom svemiru, već i da ponudi njihov detaljniji opis.

Crne rupe su supermasivni objekti koji svojom gravitacijom zadržavaju sve što uđe u njih, tako da im ništa ne može umaći – čak ni svetlost. U njihovom središtu krije se singularitet u kojem svi poznati zakoni prirode prestaju da važe. Penrouzov revolucionarni naučni rad još se smatra jednim od najvažnijih doprinosa opštoj teoriji relativnosti posle Ajnštajna.

Otkrivanje crnih rupa u centrima galaksija predstavlja jednako veliki izazov. Još od devedesetih godina prošlog veka, Rajnhard Gencel, nemački astronom sa Univerziteta Kalifornija (Berkli) i direktor „Maks Plankovog“ instituta za vanzemaljsku fiziku, i Andrea Gez, američka astronomkinja sa Univerziteta Kalifornija (Los Anđeles), predvodili su nezavisna istraživanja sa svojim naučnim timovim. Osnovni cilj tih istraživanja je bio da se mapira izuzetno sjajan radio-izvor SgrA* (Strelac A*) u središtu Mlečnog puta. Koristeći najveće zemaljske teleskope, Gencel i Gez su razvili posebne metode kako bi mogli da zavire čak i kroz velike oblake međuzvezdanih gasova i prašine koji okružuju taj sjajan centralni izvor. Oni su time uspeli da sa velikom preciznošću lociraju i prate orbite najsjajnijih zvezda u blizini galaktičkog središta.

Zanimljivo je da su se merenja ova dva naučna tima sasvim poklopila, budući da su oba tima otkrila ekstremno masivni, nevidljivi objekat koji privlači gomilu zvezda, utičući na to da one rotiraju vrtoglavim brzinama. Po rečima ovogodišnjih laureata, više od četiri miliona solarnih masa smešteno je u ovaj region ne veći od našeg Sunčevog sistema. Stoga podaci Genzela, Gezove i njihovih naučnih timova dokazuju da Strelac A* ima gustinu koja se jedino može pripisati supermasivnoj crnoj rupi.

Za ljubitelje nauke u Srbiji, vredno je napomenuti da je glavni saradnik i drugi autor naučnog rada iz 2008. godine kojim je Andrea Gez naučnom svetu predstavila prirodu crne rupe posmatrajući orbite zvezda oko nje, naš astronom Samir Salim. Danas profesor na Univerzitetu Indijana u SAD, Samir Salim je nekadašnji diplomac Matematičkog fakulteta u Beogradu i višegodišnji rukovodilac programa astronomije u istraživačkoj stanici Petnica.

Zanimljiv je i podatak da je Andrea Gez tek četvrta žena koja je dobila Nobelovu nagradu za fiziku – Nobelovu nagradu sa najmanje ženskih dobitnica. Ona je istakla da je oduševljena. „Nadam se da mogu inspirisati i druge mlade žene da se bave ovom naučnom oblašću“, kaže Gezova. „Ovo je oblast koja pruža mnogo zadovoljstva, i ako ste posvećeni nauci, postoji toliko toga što možete da ostvarite.“

 

Istražite druge tekstove:


Grb Republike Srbije
ecsite nsta eusea astc

CPN
Ulica kralja Petra 46
11000 Beograd
Republika Srbija
+381 11 24 00 260
centar@cpn.rs