Во вторник трое ученых получили Нобелевскую премию по физике за продвижение нашего понимания черных дыр, всепоглощающих монстров, которые прячутся в самых темных частях Вселенной и до сих пор сбивают с толку астрономов.
Британец Роджер Пенроуз, немец Рейнхард Генцель и американка Андреа Гез объяснили миру эти тупики космоса, пожирающие свет и даже время. Основы как научных фактов, так и вымысла, черные дыры до сих пор полностью не изучены, но они каким-то образом глубоко связаны с созданием галактик, в которых существуют звезды и жизнь.
Нобелевский комитет заявил, что Пенроуз из Оксфордского университета получил половину премии этого года за открытие того, что знаменитая общая теория относительности Альберта Эйнштейна предсказывает образование черных дыр.
Генцель, который работает как в Институте Макса Планка в Германии, так и в Калифорнийском университете в Беркли, и Гез из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, получили вторую половину приза за открытие «сверхмассивного компактного объекта» в центре нашей галактики. Этот объект тоже был черной дырой, хотя и гигантской.
Премия отмечает то, что Нобелевский комитет назвал «одним из самых экзотических объектов во Вселенной», и те, которые «по-прежнему вызывают множество вопросов, требующих ответов и мотивирующих будущие исследования».
Черные дыры находятся в центре каждой галактики, а более мелкие разбросаны по всей вселенной. Само их существование ошеломляет, принимая то, что люди испытывают каждый день на Земле - свет и время, - и искажает их таким образом, который кажется нереальным.
«Черные дыры, потому что их так трудно понять, - вот что делает их такими привлекательными, - сказала Гез в интервью Associated Press во вторник утром. - Я действительно считаю науку большой, гигантской головоломкой».
55-летняя Гез поступила в колледж по специальности математика, потому что ее очаровала концепция бесконечности. Поскольку время замедляется и даже останавливается в этих черных дырах, Гез сказала, что она все еще в некотором роде изучает бесконечность.
«Это смешивание пространства и времени», - сказал Гез, добавив, что именно это делает черные дыры такими сложными для понимания.
89-летний Пенроуз доказал с помощью математики, что образование черных дыр возможно, во многом на основе общей теории относительности Эйнштейна.
«Сам Эйнштейн не верил, что черные дыры действительно существуют, эти сверхтяжелые монстры, которые захватывают все, что попадает в них», - заявил Нобелевский комитет. «Ничто не может убежать, даже свет».
Мартин Рис, британский королевский астроном, отметил, что Пенроуз вызвал «возрождение» в изучении теории относительности в 1960-х годах и что вместе с молодым Стивеном Хокингом он помог закрепить доказательства Большого взрыва и черных дыр.
«Пенроуз и Хокинг - это два человека, которые со времен Эйнштейна сделали больше, чем кто-либо другой, чтобы углубить наши знания о гравитации», - сказал Рис. «К сожалению, эта награда была слишком отложена, чтобы позволить Хокингу разделить заслугу».
Хокинг умер в 2018 году, а Нобелевские премии получают только живые.
В 1990-х Генцель и Гез, возглавляя отдельные группы астрономов, нацелили свои взоры на покрытый пылью центр нашей галактики Млечный Путь, регион под названием Стрелец A*, где происходило что-то странное.
Обе команды обнаружили, что существует «чрезвычайно тяжелый, невидимый объект, который тянет за собой нагромождение звезд, заставляя их метаться с головокружительной скоростью».
Это была черная дыра. Не просто обычная черная дыра, а сверхмассивная, в 4 миллиона раз больше массы нашего Солнца.
Первое изображение, полученное Гез, было сделано в 1995 году с помощью телескопа Кека на Гавайях, который только что подключился к сети. Год спустя другое изображение, казалось, указывало на то, что звезды около центра Млечного Пути кружили вокруг чего-то. Третье изображение привело Гез и Генцеля к мысли, что они действительно что-то поняли.
Ожесточенная конкуренция развернулась между Гез и Генцелем, команда которых использовала ряд телескопов в Европейской южной обсерватории в Чили.
«Их соперничество подняло их на более высокие научные высоты», - сказал астроном из Гарварда Ави Лоеб.
Выступая после объявления награды, 68-летний Генцель сказал, что, возможно, пришло время отложить конкуренцию.
«Нам нужно посмотреть, продолжим ли мы эти исследования, поскольку мы оба были коронованы, для совместной работы», - сказал он, отметив огромное финансирование, необходимое для создания все более крупных и лучших инструментов. Это может однажды опровергнуть теорию Эйнштейна и открыть новую сферу физики.
Гез - четвертая женщина, получившая Нобелевскую премию по физике после Марии Кюри в 1903 году, Марии Гепперт-Майер в 1963 году и Донны Стрикленд в 2018 году.
«Я надеюсь, что смогу вдохновить других молодых женщин на эту область науки. Это область, доставляющая столько удовольствий. И если вы увлечены наукой, вы можете сделать так много», - сказал Гез.
Премию обычно делят несколько ученых, работавших в смежных областях. В прошлом году приз был удостоен канадского космолога Джеймса Пиблза за теоретические работы о первых моментах после Большого взрыва и швейцарских астрономов Мишеля Майора и Дидье Келоза за открытие планеты за пределами нашей солнечной системы.
Престижная награда включает в себя золотую медаль и денежный приз в размере 10 миллионов крон (более 1,1 миллиона долларов), предоставленный по завещанию, оставленному 124 года назад создателем премии шведским изобретателем Альфредом Нобелем. Сумма была недавно увеличена с учетом инфляции.
(Добавил: MP)