רוג’ר פנרוז ושני מגלי החור השחור במרכז הגלקסיה זכו בפרס נובל לפיזיקה

הזוכים האחרים הם ריינהרט גנזל ואנדריאה גז. גז היא האישה הרביעית בסך הכל הזוכה בפרס נובל לפיזיקה במשך 120 שנות חלוקת הפרס

פרס הנובל בפיזיקה לשנת 2020 הוענק לשלושה חוקרים:

מחצית מהפרס הוענקה לרוג’ר פנרוז על התגלית כי היווצרותם של חורים שחורים מהווה חיזוי של תיאוריית היחסות הכללית; המחצית השניה הוענקה ריינהארד גנזל ואנדריאה גז על התגלית של עצמים דחוסים על-כבדים – החור השחור במרכז גלקסיית שביל החלב.  

חורים שחורים והסוד האפל ביותר של שביל החלב

שלושה מדענים הם הזוכים בפרס הנובל לפיזיקה לשנת 2020 הודות לתגליותיהם באשר לתופעה המסתורית ביותר ביקום, חורים שחורים. רוג’ר פנרוז הראה כי תיאוריית היחסות הכללית מובילה להיווצרותם של חורים שחורים. ריינהרד גנזל ואנדריאה גז גילו כי עצם בלתי נראה וכבד במיוחד שולט במסלוליהם של הכוכבים במרכז הגלקסיה שלנו. חור שחור על-כבד הוא ההסבר הידוע היחיד כעת לתופעה זו.

רוג’ר פנרוז ניצל שיטות מתמטיות גאוניות במסגרת ההוכחה שלו כי חורים שחורים הם תוצאה ישירה של תיאוריית היחסות הכללית של אלברט איינשטיין. איינשטיין עצמו לא האמין כי חורים שחורים אכן קיימים, אותם עצמים מפלצתיים במשקלם הלוכדים כל דבר המתקרב אליהם. שום דבר לא יכול להימלט מהם, אפילו לא האור.

בינואר 1965, עשר שנים לאחר מותו של איינשטיין, רוג’ר פנרוז הוכיח כי חורים שחורים אכן יכולים להיווצר ותיאר אותם בפרוט; במהותם, חורים שחורים מחביאים בקרבם סִינְגּוּלָרִיּוּת (singularity), נקודה שבה כל חוקי הטבע המוכרים שלנו מפסיקים לפעול. המאמר פורץ הדרך שלו עדיין נחשב כתרומה החשובה ביותר לתיאורית היחסות הכללית מאז איינשטיין.  

ריינהרד גנזל ואנדריאה גז הובילו, כל אחד ואחת מהם בנפרד, קבוצת אסטרונומים שמאז תחילת שנות השמונים התמקדו באזור בחלל הקרוי בשם קשת A* במרכזה של הגלקסיה שלנו (מוויקיפדיה: המיקום ממנו יוצא שידור רדיו חזק ומרוכז במיוחד במרכז גלקסיית שביל החלב בשל חור שחור שנמצא שם. ב-16 באוקטובר 2002, צוות בינלאומי בראשות ריינר שודל ממכון מקס פלאנק דיווח לראשונה על תצפית בה עקבו אחר תנועת הכוכב S2 שנמצא בקרבת סגיטריוס A* במשך קרוב לעשר שנים). מסלוליהם של הכוכבים הבהירים ביותר הסמוכים למרכזו של שביל החלב מופו עם דיוק שהלך והשתפר במהלך השנים. המדידות שהתקבלו במחקריהם של שתי קבוצות המחקר הללו הובילו להסכמה כי קיים עצם כבד במיוחד, בלתי נראה המושך ומעוות את מסלוליהם הרגילים של הכוכבים, וגורם להם לנוע במהירויות עצומות. המדידות שלהם הראו כי עצם זה משתווה במסתו לארבעה מיליוני שמשות ועדיין הוא דחוס באזור שאינו גדול ממערכת השמש שלנו. תוך שימוש בטלסקופים הגדולים ביותר הזמינים כיום לאנושות, שני החוקרים פיתחו שיטות לצפייה במרכזה של גלקסיית שביל החלב, וזאת דרך עננים כבירים של גז ואבק בין-כוכבי. תוך שהם מותחים את גבולות הטכנולוגיה האנושית, שני חוקרים אלו פיתחו שיטות חדשות תוך פיצוי ההפרעות שנגרמו על ידי האטמוספירה של כדור הארץ, תוך בניית מכשירים ייחודיים והתחייבות אישית למחקר ארוך טווח. עבודתם החלוצית סיפה לנו את הראיה המוצקה ביותר עד כה להימצאותם של חורים שחורים במרכזה של גלקסיית שביל החלב.  

“התגליות של זוכי וזוכות פרס הנובל לשנה זו פרצו נתיבים חדשים בחקר עצמים דחוסים ועל-כבדים. אולם, עצמים מסתוריים אלו עדיין אוצרים בתוכם שאלות רבות המתחננות לתשובה, שאלות המעודדות מחקר נוסף. לא רק שאלות בנוגע למבנה הפנימי של עצמים כאלו, אלא גם שאלות באשר לבחינת התיאוריה שלנו באשר לכבידה תחת תנאים קיצוניים בסמיכות ישירה לחור שחור”, אומר דיוויד הוילנד, יו”ר ועדת הפרס בפיזיקה.    

הסבר על החור השחור במרכז שביל החלב כמעבדה למחקר חורים שחורים, כולל חלקם של זוכי נובל