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Astrofisica de buracos negros é agraciada com o Nobel de Física 2020

Publicado: Terça, 06 de Outubro de 2020, 23h27 | Última atualização em Quarta, 07 de Outubro de 2020, 13h59

Nesta terça-feira, dia 6 de outubro, foi anunciado o Prêmio Nobel de Física 2020 para estudos sobre buracos negros. Três pesquisadores foram laureados e tiveram o reconhecimento à sua dedicação à pesquisa ao longo de décadas. A premiação foi dividida entre Roger Penrose, que provou a existência de buracos negros partindo da teoria da Relatividade Geral, de Albert Einstein, e Reinhard Genzel e Andrea Ghez, que descobriram um objeto invisível, compacto e supermassivo no centro de nossa galáxia, o que só pode ser explicado atualmente como sendo um buraco negro.

O próprio Albert Einstein não acreditava que buracos negros realmente existissem. Em janeiro de 1965, dez anos após a morte de Einstein, Roger Penrose usou métodos matemáticos engenhosos para provar – no contexto da Teoria da Relatividade Geral – que os buracos negros realmente podem se formar, e descreveu suas propriedades: os buracos negros são objetos compactos cobertos de um horizonte que esconde uma singularidade em que cessam todas as leis conhecidas da natureza, eles capturam tudo que entra no horizonte, não deixando nada escapar, nem mesmo a luz. Este artigo inovador de Penrose ainda é considerado a contribuição mais importante para a Teoria da Relatividade Geral desde Einstein.

Reinhard Genzel e Andrea Ghez lideram, cada um, um grupo de astrônomos que, desde o início dos anos 1990, concentra-se em uma região chamada Sagitário A, que está no centro de nossa galáxia. As órbitas das estrelas mais brilhantes próximas ao meio da Via Láctea foram mapeadas com precisão e os dois grupos concordam sobre nas medições, apontando para a existência de um objeto invisível, compacto e extremamente massivo que “puxa” o amontoado de estrelas e o mantém orbitando ao seu redor.

Usando os maiores telescópios do mundo, Genzel e Ghez desenvolveram métodos para ver através das densas nuvens de gás interestelar e poeira até o centro da Via Láctea, e aprimoraram técnicas para compensar as distorções causadas pela atmosfera da Terra, construindo instrumentos exclusivos e realizando pesquisas de longo prazo. Seu trabalho pioneiro resultou na evidência mais convincente de um buraco negro supermassivo (2,6 milhões de massas solares) no centro da Via Láctea.

Andrea Ghez é a primeira mulher premiada neste ano e a quarta a receber a láurea em Física desde 1901. Antes dela, foram premiadas Marie Curie em 1903, Maria Goeppert-Mayer em 1963, e Donna Strickland em 2018.

 

Penrose, Genzel e Andrea Ghez, em ilustração de Niklas Elmehed/ Nobel Media

Quem são os premiados:

Roger Penrose, nascido em 1931 em Colchester, no Reino Unido, é professor na Universidade de Oxford.

Reinhard Genzel, nascido em 1952 em Bad Homburg vor der Höhe, Alemanha. Diretor no Instituto Max Planck, na Alemanha, e professor na Universidade da Califórnia, em Berkeley, EUA.

Andrea Ghez, nascida em 1965 em Nova York, EUA. Professora na Universidade da Califórnia, em Los Angeles, EUA.

 

O pesquisador Armando Bernui, da Coordenação de Astronomia e Astrofísica do ON, comenta a conquista deste Nobel:

"O Teorema da singularidade de Roger Penrose, publicado em 1965, constitui uma pedra fundamental no desenvolvimento da Teoria da Relatividade Geral (TRG) pós-Einstein. Para provar este Teorema, além de usar conceitos modernos de física e matemática (que não existiam na época da formulação original da TRG), Penrose inventou conceitos novos e formulou ideias frutíferas que inspiraram avanços no conhecimento da TRG. Entre eles podemos mencionar, por exemplo, a predição de Stephen Hawking da radiação de corpo negro devido a efeitos quânticos na vizinhança do horizonte de um buraco negro, conhecida como radiação Hawking. Essa contribuição de Penrose digamos que se deu no âmbito da teoria. Por outro lado, toda boa teoria sobre o Universo observado precisa de uma contraparte observacional, e aí entram Reinhard Genzel e Andrea Ghez. De fato, apesar de ter sido conjecturado que muitas galáxias parecem ter um buraco negro massivo no seu centro, somente no final do século passado os astrônomos tiveram as condições técnicas para essa procura na nossa galáxia. O principal problema é que a parte central da Via Láctea está coberta por um meio interestelar muito denso que torna opaca para a observação essa região do céu, conhecida como Sagittarius A. Então, ao igual que Penrose, as equipes de astrônomos lideradas por Reinhard Genzel e Andrea Ghez, independentemente, tiveram que inventar suas próprias estratégias de observação e instrumentação para poder observar objetos muito tênues e por longos períodos de tempo na região do centro galáctico. Pois é, a única forma plausível de “observar” um buraco negro é pela influência que ele provoca na sua vizinhança. E foi o que ambas equipes fizeram: observaram uma e outra vez em diferentes épocas do ano, e em diferentes anos, a posição de estrelas tênues na região do centro galáctico que descreviam orbitas elípticas girando em torno de um objeto compacto, invisível e muito massivo, e assim concluíram que se trata de um buraco negro de 2,6 milhões de massas solares!


Parabéns aos ganhadores do Nobel de Física 2020, Andrea, Roger e Reinhard!!!"

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