Três cientistas ganham Prêmio Nobel de Física por pesquisas sobre buracos negros

Esta combinação de fotos de 2020 e 2015 mostra, a partir da esquerda, Reinhard Genzel, astrofísico do Instituto Max Planck de Física Extraterrestre; Andrea Ghez, professor de física e astronomia na UCLA; e Roger Penrose, da Universidade de Oxford. Na terça-feira, eles compartilharam o Prêmio Nobel de Física por avançar nossa compreensão dos buracos negros.

Três cientistas ganharam o Prêmio Nobel de Física na terça-feira por estabelecer a realidade muito estranha dos buracos negros – os monstros cósmicos saídos da ficção científica que sugam luz e tempo e acabarão nos engolindo também.

Roger Penrose da Grã-Bretanha, Reinhard Genzel da Alemanha e Andrea Ghez dos Estados Unidos explicaram ao mundo esses becos sem saída do cosmos que ainda não são completamente compreendidos, mas estão profundamente ligados, de alguma forma, à criação de galáxias.

Penrose, um homem de 89 anos da Universidade de Oxford, recebeu metade do prêmio por provar com a matemática em 1964 que a teoria geral da relatividade de Einstein previa a formação de buracos negros, embora o próprio Einstein não achasse que eles existissem.

Genzel, que está no Instituto Max Planck na Alemanha e na Universidade da Califórnia, Berkeley, e Ghez, da Universidade da Califórnia, Los Angeles, recebeu a outra metade do prêmio por descobrir nos anos 1990 um buraco negro supermassivo no centro de nossa galáxia.

Os buracos negros fascinam as pessoas porque “a ideia de algum monstro por aí sugando tudo é uma coisa muito estranha”, disse Penrose em uma entrevista à Associated Press. Ele disse que nossa galáxia e as galáxias perto de nós “acabarão sendo engolidas por um buraco negro totalmente enorme. Este é o destino … mas não por muito tempo, então não é algo com que se preocupar. “

Os buracos negros estão no centro de cada galáxia, e os menores pontilham o universo. Apenas sua existência é alucinante. Eles são tão grandes que nada, nem mesmo a luz, pode escapar de sua atração gravitacional. Eles distorcem e distorcem a luz de uma forma que parece irreal e fazem o tempo diminuir e parar.

“Os buracos negros, por serem tão difíceis de entender, é o que os torna tão atraentes”, disse Ghez, 55, após se tornar a quarta mulher a ganhar um Nobel de física. “Eu realmente penso na ciência como um grande quebra-cabeça gigante.”

Embora os três cientistas tenham mostrado a existência de buracos negros, não foi até o ano passado que as pessoas puderam ver um por si mesmas quando outra equipe de ciência capturou a primeira e única imagem óptica de um. Parece um donut flamejante do inferno, mas está em uma galáxia a 53 milhões de anos-luz da Terra.

Penrose, um físico matemático que recebeu o telefonema do Comitê do Nobel durante o banho, ficou surpreso com sua vitória porque seu trabalho é mais teórico do que observacional, e não é geralmente isso que ganha Nobel de física.

O que fascinou Penrose mais do que o buraco negro foi o que estava do outro lado, algo chamado de “singularidade”. É algo que a ciência ainda não consegue descobrir.

“Singularidade, é um lugar onde as densidades e curvaturas vão ao infinito. Você espera que a física enlouqueça ”, disse ele de sua casa. “Se você cair em um buraco negro, então inevitavelmente será esmagado nesta singularidade no final. E é o fim. ”

Penrose disse que estava indo para o trabalho com um colega há 56 anos, pensando “como seria estar nessa situação em que todo esse material está se desintegrando ao seu redor”. Ele percebeu que tinha “uma estranha sensação de euforia” e foi quando as coisas começaram a se encaixar em sua mente.

Martin Rees, o astrônomo real britânico, observou que Penrose desencadeou um “renascimento” no estudo da relatividade na década de 1960 e que, junto com o jovem Stephen Hawking, ajudou a firmar evidências do Big Bang e dos buracos negros.

“Penrose e Hawking são os dois indivíduos que fizeram mais do que qualquer outro desde Einstein para aprofundar nosso conhecimento da gravidade”, disse Rees. “Infelizmente, este prêmio atrasou muito para permitir que Hawking compartilhasse o crédito.”

Hawking morreu em 2018 e os prêmios Nobel são concedidos apenas aos vivos.

O astrofísico da New York University Glennys Farrar disse: “Não há dúvida de que se este prêmio fosse concedido quando Hawking ainda estava vivo, ele o dividiria. Ele fez um trabalho mais significativo sobre este assunto do que quase qualquer pessoa. ”

Genzel, 68, e Ghez venceram porque “eles mostraram que os buracos negros não são apenas teoria – eles são reais, estão aqui e há um buraco negro do tamanho de um monstro no centro de nossa galáxia, a Via Láctea”, disse Brian Greene, um físico teórico e matemático da Universidade de Columbia.

Na década de 1990, Genzel e Ghez, liderando grupos separados de astrônomos, voltaram seus olhos para o centro coberto de poeira da Via Láctea, uma região chamada Sagitário A (asterisco), onde algo estranho estava acontecendo. Era “um objeto extremamente pesado e invisível que puxa uma confusão de estrelas, fazendo-as correr a uma velocidade vertiginosa”, de acordo com o Comitê do Nobel.

Foi um buraco negro. Não apenas um buraco negro comum, mas um supermassivo, 4 milhões de vezes a massa do nosso sol.

A primeira imagem que Ghez conseguiu foi em 1995, usando o telescópio Keck no Havaí, que acabara de entrar no ar. Um ano depois, outra imagem parecia indicar que as estrelas perto do centro da Via Láctea estavam circulando algo. Uma terceira imagem levou Ghez e Genzel a pensar que estavam realmente no caminho certo.

Uma competição acirrada se desenvolveu entre Ghez e Genzel, cuja equipe estava usando uma série de telescópios no Observatório Europeu do Sul, no Chile.

“A rivalidade deles os elevou a patamares científicos maiores”, disse o astrônomo de Harvard Avi Loeb.

Ao contrário de outras conquistas homenageadas com o Nobel, não há aplicação prática para essas descobertas.

“Existe uma aplicação prática para a Nona Sinfonia de Beethoven?” Greene de Columbia perguntou. “Mas sua existência, este tipo de conhecimento espetacular, é parte do que dá sentido à vida.”

O Nobel vem com uma medalha de ouro e 10 milhões de coroas suecas (mais de US $ 1,1 milhão), cortesia de um legado deixado há 124 anos pelo criador do prêmio, Alfred Nobel, o inventor da dinamite.

Na segunda-feira, o Nobel de medicina foi concedido aos americanos Harvey J. Alter e Charles M. Rice e ao cientista britânico Michael Houghton por terem descoberto o vírus da hepatite C, que destrói o fígado. Os prêmios de química, literatura, paz e economia serão anunciados nos próximos dias.