فاز روجر بنروز وجهازا كشف الثقب الأسود الموجودان في مركز المجرة بجائزة نوبل في الفيزياء

الفائزان الآخران هما راينهارت غانزل وأندريا غاز. وجاز هي رابع امرأة تفوز بجائزة نوبل في الفيزياء خلال 120 عامًا منذ منح الجائزة.

مُنحت جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2020 لثلاثة باحثين:

مُنح نصف الجائزة لروجر بنروز لاكتشافه أن تشكل الثقوب السوداء هو تنبؤ بالنسبية العامة. أما النصف الثاني فقد حصل عليه رينهارد غانزل وأندريا غاز لاكتشافهما أجسامًا مضغوطة فائقة الثقل - الثقب الأسود الموجود في مركز مجرة ​​درب التبانة.  

الثقوب السوداء والسر الأكثر قتامة في درب التبانة

ثلاثة علماء يفوزون بجائزة نوبل في الفيزياء لعام 2020 بفضل اكتشافاتهم فيما يتعلق بالظاهرة الأكثر غموضا في الكون، وهي الثقوب السوداء. أظهر روجر بنروز أن النسبية العامة تؤدي إلى تكوين الثقوب السوداء. اكتشف راينهارد غانزل وأندريا غاس أن جسمًا غير مرئي وثقيل للغاية يتحكم في مدارات النجوم في مركز مجرتنا. والثقب الأسود الهائل هو التفسير الوحيد المعروف حاليًا لهذه الظاهرة.

استخدم روجر بنروز أساليب رياضية بارعة في إثباته أن الثقوب السوداء هي نتيجة مباشرة لنظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين. ولم يكن أينشتاين نفسه يعتقد أن الثقوب السوداء موجودة بالفعل، تلك الأجسام المتوحشة التي يبلغ وزنها كل ما يقترب منها. لا شيء يمكن أن يفلت منهم، ولا حتى الضوء.

في يناير 1965، بعد عشر سنوات من وفاة أينشتاين، أثبت روجر بنروز أن الثقوب السوداء يمكن بالفعل أن تتشكل ووصفها بالتفصيل؛ في جوهرها، تخفي الثقوب السوداء بداخلها نقطة التفرد، وهي النقطة التي تتوقف فيها جميع قوانين الطبيعة المعروفة لدينا عن العمل. لا تزال ورقته البحثية الرائدة تعتبر أهم مساهمة في النسبية العامة منذ أينشتاين.  

قاد راينهارد غانزل وأندريا غاز، كل واحد منهما على حدة، مجموعة من علماء الفلك الذين ركزوا منذ بداية الثمانينات على منطقة في الفضاء تسمى القوس A* في وسط مجرتنا (من ويكيبيديا: الموقع الذي ينشأ منه إرسال راديو قوي ومركّز بشكل خاص في وسط مجرة ​​درب التبانة بسبب ثقب أسود موجود هناك. في 16 أكتوبر 2002، أبلغ فريق دولي بقيادة راينر شودل من معهد ماكس بلانك لأول مرة عن وجود ثقب أسود هناك. رصدوا فيها حركة النجم S2 الذي يقع بالقرب من برج القوس A* منذ ما يقرب من عشر سنوات). تم رسم خرائط لمدارات ألمع النجوم بالقرب من مركز درب التبانة بدقة متزايدة باستمرار على مر السنين. وأدت القياسات التي تم الحصول عليها في دراسات هاتين المجموعتين البحثيتين إلى الاتفاق على وجود جسم ثقيل للغاية وغير مرئي يجذب ويشوه المدارات العادية للنجوم، مما يجعلها تتحرك بسرعات هائلة. وأظهرت قياساتهم أن هذا الجسم يمكن مقارنته من حيث الكتلة بأربعة ملايين شمس ولا يزال مضغوطًا في مساحة لا تزيد عن نظامنا الشمسي. وباستخدام أكبر التلسكوبات المتوفرة حاليا للبشرية، طور الباحثان طرقا لرؤية مركز مجرة ​​درب التبانة، من خلال السحب الواسعة من الغاز والغبار بين النجوم. من خلال تجاوز حدود التكنولوجيا البشرية، طور هذان الباحثان أساليب جديدة مع التعويض عن الاضطرابات التي يسببها الغلاف الجوي للأرض، مع بناء أدوات فريدة والالتزام الشخصي بالأبحاث طويلة المدى. لقد زودنا عملهم الرائد بأقوى دليل حتى الآن على وجود الثقوب السوداء في مركز مجرة ​​درب التبانة.  

"لقد فتحت اكتشافات الفائزين بجائزة نوبل لهذا العام مسارات جديدة في دراسة الأجسام الكثيفة والثقيلة للغاية. ومع ذلك، لا تزال هذه الأجسام الغامضة تحمل العديد من الأسئلة التي تبحث عن إجابات، وهي أسئلة تشجع على إجراء المزيد من البحث. يقول ديفيد هويلاند، رئيس لجنة الجائزة في الفيزياء: "ليس فقط الأسئلة المتعلقة بالبنية الداخلية لمثل هذه الأجسام، ولكن أيضًا الأسئلة المتعلقة بفحص نظريتنا فيما يتعلق بالجاذبية في ظل الظروف القاسية في المنطقة المجاورة مباشرة للثقب الأسود".    

شرح الثقب الأسود في مركز مجرة ​​درب التبانة كمختبر لأبحاث الثقب الأسود ومن ضمنهم الحائزين على جائزة نوبل