Premio Nobel de Física 2020

Premio Nobel de Física 2020

La otra mitad del premio fue para Roger Penrose, un físico matemático británico citado por su descubrimiento de que la existencia de agujeros negros es una de las extrañas implicaciones de la teoría general de la relatividad de Albert Einstein, en la que la gravedad está asociada con la curvatura del espacio y hora.

Ghez, profesora de UCLA, se convirtió en la cuarta mujer en ganar un Nobel de física, después de Marie Curie en 1903, Maria Goeppert Mayer en 1963 y Donna Strickland en 2018.

Aún faltaban muchas horas para que amaneciera en California cuando Göran K. Hansson, secretario general de la Real Academia Sueca de Ciencias, llamó a Ghez para decirle que había sido laureada. Aproximadamente una hora después, habló por teléfono con reporteros en Estocolmo, discutiendo la emoción de su investigación y sus esperanzas de que este nuevo reconocimiento inspire a más mujeres a ingresar al campo de la física.

Cuando se le preguntó qué pensaba cuando vio por primera vez señales de que algo misterioso acechaba en el centro de la galaxia, dijo: “Creo que lo primero es la duda. Tienes que demostrarte a ti mismo que realmente estás viendo lo que crees que estás viendo. Duda y emoción ”.

Añadió: “No tenemos idea de lo que hay dentro del agujero negro, y eso es lo que hace que estas cosas sean objetos tan exóticos”.

Ghez ha recibido muchos honores, incluido el premio “genio” de la Fundación MacArthur. Fue la primera mujer en recibir el Premio Crafoord de la Real Academia Sueca. Graduada del MIT, donde se especializó en física, y del Instituto de Tecnología de California, donde recibió su doctorado, ha estado en la facultad de UCLA desde 1994.

El martes, dijo a los periodistas que se siente particularmente apasionada estos días por el lado docente de su profesión.

“Me tomo muy en serio la responsabilidad de ser la cuarta mujer en ganar el Premio Nobel”, dijo Ghez. “Espero poder inspirar a otras mujeres jóvenes al campo. Es un campo que tiene tantos placeres, y si te apasiona la ciencia, hay mucho por hacer “.

El Nobel de física de este año honró el lado teórico de los agujeros negros, el trabajo de Penrose, y el lado de la observación, las investigaciones de Ghez y Genzel. No hay una lista corta para un Nobel, y los galardonados se enteran de que han ganado solo cuando reciben la llamada telefónica de la madrugada desde Suecia. Este año, como ha ocurrido en el pasado, el anuncio se retrasó brevemente mientras la academia intentaba llegar a uno de los premiados.

El hecho de que el premio de este año involucre de alguna manera la física de los agujeros negros fue insinuado por Hansson en su declaración de apertura: “El premio de este año trata sobre los secretos más oscuros del universo”.

La sala generalmente abarrotada de la academia estaba casi vacía en medio de las restricciones impuestas debido a la pandemia de coronavirus. Hansson dijo que este año no habrá una celebración del Nobel en persona en Estocolmo en diciembre.

Genzel, de 68 años, es profesor en el Instituto Max Planck de Física Extraterrestre cerca de Munich y también tiene una cita en la Universidad de California en Berkeley. Penrose, de 89 años, es un profesor emérito de la Universidad de Oxford que hace medio siglo colaboró ​​con Stephen Hawking para desarrollar teorías sobre la existencia y naturaleza de los agujeros negros.

Penrose no inventó el término “agujero negro”, pero la academia dijo el martes en su informe científico que describe el premio: “Fue después de los descubrimientos de Penrose que” agujero negro “finalmente se quedó como el nombre de esta exótica anomalía gravitacional”.

El informe de la academia cita cuatro de los artículos de Hawking, incluido uno en coautoría con Penrose. Hawking, quien murió en 2018, nunca ganó un Premio Nobel. Varios científicos opinaron el martes que Hawking probablemente habría compartido un Nobel con Penrose si hubiera vivido. La academia no otorga premios póstumamente.

“La única tristeza es que Stephen Hawking no está vivo para compartir la mitad teórica del premio con Roger Penrose”, dijo el martes David Spergel, director del Centro de Astrofísica Computacional en Nueva York, en un correo electrónico.

Al anunciar el premio, la academia citó un artículo que Penrose escribió en 1965, una década después de la muerte de Einstein, en el que decía que los agujeros negros realmente existen. “Su artículo pionero todavía se considera la contribución más importante a la teoría general de la relatividad desde Einstein”, escribió la academia.

El físico de la Universidad de Chicago Michael S. Turner llamó el martes a Penrose “un brillante matemático que convirtió sus asombrosas habilidades en la comprensión de la teoría de Einstein en un momento en el que aún existían dudas sobre incluso la realidad matemática” de los agujeros negros.

Turner dijo que Einstein no entendía completamente las implicaciones de su propia teoría. “Se necesitó otra generación de físicos brillantes para resolverlo todo, no por las limitaciones de Einstein sino por la riqueza de la teoría”, dijo Turner.

Los agujeros negros se encuentran entre las características más extrañas del universo. Se forman a partir de estrellas colapsadas, con su materia tan comprimida por la gravedad que, según las ecuaciones de la relatividad general, el espacio se vuelve infinitamente curvo. La luz no puede escapar bien de la gravedad. En 2019, los científicos revelaron la primera imagen directa de un agujero negro, un agujero negro supermasivo en el centro de Messier 87, una galaxia en la constelación de Virgo.

Ghez y Genzel, respaldados por equipos de investigadores y utilizando algunos de los telescopios más grandes del mundo, publicaron por separado hallazgos en las décadas de 1990 y 2000 que proporcionaron soporte de observación para la existencia de un agujero negro supermasivo, o algo que actuaba sospechosamente como uno, en el centro de nuestra propia galaxia en una región conocida como Sagitario A *.

La tremenda velocidad a la que se mueven las estrellas en esa región sugiere que están influenciadas por la gravedad de un objeto supermasivo. Se desconoce qué es ese objeto exactamente, pero como dijo la Academia Sueca al anunciar el premio, “un agujero negro supermasivo es la única explicación conocida actualmente”.

Si bien no observaron el agujero negro directamente, en su lugar examinaron estrellas individuales cuyo movimiento implicaba la presencia de algo que creaba un poderoso campo gravitacional. Nuestro sol hace una órbita completa de la galaxia en el transcurso de unos 230 millones de años, pero cerca del centro de la galaxia, algunas estrellas demonio de la velocidad tienen órbitas de menos de 20 años, incluida una de solo 11,5 años descritas en un documento de 2012 en la revista Science en coautoría de Ghez.

El misterioso “algo” en el centro galáctico parece tener una masa igual a 4 millones de soles.

Las observaciones de las estrellas en el centro galáctico fueron técnicamente desafiantes, incluso con los enormes telescopios empleados por Ghez en Hawai y Genzel en Chile. El núcleo de la galaxia está lleno de estrellas, y los científicos necesitaban identificar estrellas individuales en medio del enjambre. Las distancias involucradas son inmensas, alrededor de 26,000 años luz, y los movimientos de esas estrellas lejanas son difíciles de detectar. Las observaciones tomaron muchos años, incluso décadas.

El polvo abundante interfirió con la vista, por lo que los científicos tuvieron que observar en la parte del espectro del infrarrojo cercano que penetra el polvo. Y tuvieron que encontrar una manera, a través de lo que se conoce como óptica adaptativa, para corregir las distorsiones creadas por la atmósfera terrestre.

El anuncio del martes fue una sorpresa para la comunidad de físicos, simplemente porque la academia generalmente rota el premio a través de áreas del campo en expansión, que cubre todo, desde la partícula subatómica más pequeña hasta la inmensidad del universo. Pero por segundo año consecutivo, la academia honró el trabajo en cosmología y astrofísica.

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