Nagroda Nobla z fizyki 2020 przyznana za badania z użyciem teleskopów ESO dotyczące supermasywnej czarnej dziury w Drodze Mlecznej
Dodane przez jacek dnia 08/10/2020 19:57:34
czarna dziura,black hole,Nobel Orbity gwiazd wokół czarnej dziury w sercu Drogi Mlecznej
Symulacja pokazuje orbity gwiazd bardzo blisko supermasywnej czarnej dziury w sercu Drogi Mlecznej. Jedna z tych gwiazd, nazwana S2, krąży po orbicie z okresem 16 lat i przeszła bardzo blisko czarnej dziury w maju 2018 r. Jest to idealne laboratorium do testowania fizyki grawitacji, a w szczególności ogólnej teorii względności Einsteina.

Źródło:
ESO/L. Calçada/spaceengine.org
Reinhard Genzel oraz Andrea Ghez otrzymali wspólnie Nagrodę Nobla z fizyki 2020 za badania dotyczące supermasywnej czarnej dziury Sagittarius A* w centrum naszej galaktyki. Genzel, Dyrektor Max Planck Institute for Extraterrestrial Physics w Niemczech, wraz ze swoim zespołem, prowadził obserwacje Sagittarius A* przez blisko 30 lat, korzystając z armady instrumentów na teleskopach Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO).
Treść rozszerzona
Reinhard Genzel dzieli połowę nagrody z prof. Andreą Ghez z University of California w Los Angeles (USA), „za odkrycie supermasywnego zwartego obiektu w centrum naszej galaktyki”, natomiast druga połowa została przyznana prof. Rogerowi Penrosowi z University of Oxford w Wielkiej Brytanii „za odkrycie, że powstawanie czarnej dziury jest w zgodzie z ogólną teorią względności”.

„Gratulacje dla wszystkich trojga laureatów! Cieszy nas, że badania nad supermasywną czarną dziurą w centrum Galaktyki zostały uhonorowane Nagrodą Nobla z fizyki 2020. Jesteśmy dumni, że teleskopy, które buduje i użytkuje ESO w swoich obserwatoriach w Chile, odegrały kluczową rolę w tym odkryciu” powiedział Xavier Barcons, Dyrektor Generalny ESO. „Praca wykonana przez Reinharda Genzela z teleskopami ESO oraz przez Andreę Ghez z Teleskopami Kecka na Hawajach umożliwiła niespotykany wgląd w obiekt Sagittarius A*, co potwierdziło przewidywania ogólnej teorii względności Einsteina”.

ESO bardzo blisko współpracowało z Genzelem i jego grupą przez około 30 lat. Od wczesnych lat 90. Genzel wraz z zespołem, we współpracy z ESO, opracował instrumenty zaprojektowane do śledzenia orbit gwiazd w obszarze Sagittarius A* w centrum Drogi Mlecznej.

czarna dziura,black hole,Nobel Diagram orbity gwiazdy S2 wokół czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej
Rysunek pokazuje ruch gwiazdy S2 wokół supermasywnej czarnej dziury w centrum Drogi Mlecznej. Ilustrację opracowano na podstawie obserwacji wykonanych teleskopami i instrumentami ESO przez okres ponad 25 lat. Gwiazda potrzebuje 16 lat na pokonanie w całości jednej orbity i była bardzo blisko czarnej dziury w maju 2018 r. Proszę zwrócić uwagę, że nie zachowano skali w przypadku czarnej dziury i gwiazdy.

Źródło:
ESO/MPE/GRAVITY Collaboration
Kampania obserwacyjna rozpoczęła się w 1992 roku przy pomocy instrumentu SHARP na należącym do ESO Teleskopie Nowej Technologii (NTT) w Obserwatorium La Sille w Chile. Aby kontynuować badania Sagittatius A*, kierownik zespołu używał niezwykle czułych instrumentów na innym teleskopie ESO: Bardzo Dużym Teleskopie (VLT) oraz Interferometrze Bardzo Dużego Teleskopu (VLTI) w Obserwatorium Paranal. Nazwy tych instrumentów to SINFONI, NACO, a ostatnio GRAVITY.

W 2008 roku, po 16 latach śledzenia gwiazd krążących po orbitach wokół Sagittarius A*, zespół dostarczył najlepszego empirycznego dowodu, że w centrum Galaktyki istnieje supermasywna czarna dziura. Zarówno grupa Genzela, jak i zespół Ghez, precyzyjnie śledzili orbitę szczególnie jednej z gwiazd, S2, która dotarła na najbliższy dystans od Sagittarius A* w maju 2018 r. ESO przeprowadziło liczne modernizacje infrastruktury w Obserwatorium Paranal, aby umożliwić dokładne pomiary pozycji i prędkości S2. Zespół badawczy kierowany przez Genzela ustalił, iż światło emitowane przez gwiazdę blisko supermasywnej czarnej dziury zostało rozciągnięte do dłuższych fal, co jest efektem znanym jako grawitacyjny redszift (redshift). Stanowiło to potwierdzenie po raz pierwszy ogólnej teorii względności Einsteina w pobliżu supermasywnej czarne dziury. Wcześniej w tym roku zespół ogłosił, że obserwował ”taniec” S2 wokół supermasywnej czarnej dziury, pokazując jej orbitę o kształcie podobnym do rozety, co jest efektem tzw. precesji Schwarzchilda, przewidywanej przez Einsteina.

Genzel i jej zespół są także zaangażowani w rozwój instrumentów, które będą zainstalowane na Ekstremalnie Wielkim Teleskopie (ELT), aktualnie budowanym przez ESO na chilijskiej pustyni Atakama. Instrumenty te pozwolą naukowcom na zbadanie jeszcze bliższego otoczenia supermasywnej czarnej dziury.



Przeczytaj więcej: