Загадка Вселенной: Нобелевская премия ушла в черную дыру

Нобелевскую премию по физике получили астрофизики Роджер Пенроуз, Рейнхард Гензель и Андреа Гез. Пенроузу премию присудили за открытие того, что образование черных дыр является надежным предсказанием общей теории относительности. А Генцель и Гез получили награду за открытие сверхмассивного объекта в центре Млечного Пути.

Вручение Нобелевской премии по физике официально состоится 10 декабря, в день смерти Альфреда Нобеля. Обычно церемония проходит в Стокгольмской филармонии, где из рук короля Карла XVI Густава лауреаты получают золотую медаль и диплом, однако в этом году из-за пандемии коронавируса она состоится в онлайн-формате.

За что присудили премию

Существование черных дыр следует из общей теория относительности. Однако даже создатель теории Альберт Эйнштейн избегал комментировать тему космических объектов с огромным гравитационным притяжением, так как подобная идея казалась ему слишком фантастичной.

Британец Роджер Пенроуз в 1965 году доказал, что гипотетические черные дыры действительно существуют, ему удалось смоделировать образование такого объекта в процесс гравитационного коллапса больших звезд. Открытие Пенроуза считается важным вкладом в общую теорию относительности.

Научные достижения Андреа Гез и Райнхарда Генцеля связаны со сверхмассивным объектом в центре нашей Галактики. Этот объект получил название Sagittarius A* и считается сверхмассивной черной дырой, окруженной гигантским облаком раскаленного газа.

Черная дыра — область пространства-времени с настолько сильным гравитационным притяжением, что ее не могут покинуть даже объекты, движущиеся со скоростью света. По основной теории, такие объекты возникают в результате коллапса массивных звезд. Черные дыры считаются одним из самых загадочных явлений в космосе.

Две группы астрофизиков под руководством Генцеля и Гез независимо друг от друга доказали существование данного объекта в центре нашей галактики. Черная дыра невидима для обычных телескопов, поэтому исследователи придумали способ разглядеть сквозь облака газа гигантское образование.

Американка Андреа Гез вела наблюдения за объектом в центре Млечного Пути в Обсерватории Кека, расположенной на Гавайях, а немецкий астрофизик Райнхард Генцель — в Европейской южной обсерватории и Ла-Силья в Чили.

«Открытия лауреатов этого года открыли новые горизонты в изучении компактных и сверхмассивных объектов. При этом они до сих пор оставляют множество вопросов, которые ждут ответов и мотивируют будущие исследования», — заявил глава Нобелевского комитета Дэвид Хэвиленд.

Чем еще известны лауреаты

Пенроуз на протяжении многих лет возглавляет кафедру математики Оксфордского университета. Самым важным научным вкладом ученого эксперты называют изобретение спиновых сетей, которые активно использовались для описания геометрии пространства-времени в петлевой квантовой гравитации.

Фото: Festival della Scienza / CC BY-SA 2.0

Также британец известен как изобретатель мозаики Пенроуза, позволяющей с помощью всего лишь двух плиток простой формы замостить бесконечную плоскость непериодическим узором. Исследователь сумел найти формы плиток и правила сочетаний, которые гарантировали отсутствие так называемой трансляционной симметрии.

Андреа Гез — профессор кафедры физики и астрономии в Калифорнийском университете, в 2004 году была избрана членом Национальной академии наук США. Наблюдения за черной дырой в центре нашей галактики — ее главное научное достижение. Примечательно, что Гез стала всего лишь четвертой женщиной в списке лауреатов Нобелевской премии по физике из 218 человек.

Немецкий астрофизик Райнхард Генцель — глава Института внеземной физики общества Макса Планка. Ученый участвовал в разработке телескопа Very Large Telescope, орбитального телескопа Infrared Space Observatory и космической обсерватории Гершель. Именно его научная группа открыла вращение звезд в центре Млечного пути вокруг неизвестного массивного объекта.

Неожиданность для ученых

Заведующий лабораторией космологии и элементарных частиц НГУ, профессор Александр Долгов посчитал решение Нобелевского комитета «неожиданным». Он подчеркнул, что Нобелевскую премию обычно вручают за эксперименты, тогда как Пенроуз известен своими математическими доказательствами уже известных явлений.

«Пенроуз — добротный ученый, который много занимался общей теорией относительности, однако он доказал факты, которые были известны до него, ведь практически никто уже не сомневался в существовании черных дыр в 60-х годах прошлого века», — сказал исследователь Sibnet.ru.

По словам Долгова, он ожидал, что Нобелевскую премию по физике в этом году получат участники международного проекта Event Horizon Telescope, которым в 2019 году впервые удалось сфотографировать черную дыру в эллиптической галактике Messier 87. «Немного непонятное решение», — констатировал он.

Кроме медали и диплома, лауреаты Нобелевской премии по физике в 2020 году получат денежную премию в размере 10 миллионов крон, в пересчете на российскую валюту это составляет примерно 88 миллионов рублей.

При этом профессор назвал закономерным интерес Нобелевского комитета к дальнему космосу — проблематика черных дыр последние годы вышла на фронтир мировой науки, количество исследовательских статей по ней резко выросло, были открыты десятки новых гравитационных объектов.

В прошлом году лауреатами премии стали ученые, также связанные с космосом — канадско-американский физик Джеймс Пиблз получил медаль за теоретические открытия в физической космологии, а швейцарцы Мишель Майор и Дидье Кело — за открытие экзопланеты, вращающейся вокруг звезды солнечного типа.

Источник