Explicação: Qual foi a premiação do Prêmio Nobel de Física em 2020?

A Real Academia de Ciências da Suécia concedeu metade do Prêmio Nobel de Física de 2020 a Roger Penrose e a outra metade, juntamente com Reinhard Genzel e Andrea Ghez.

Os vencedores do Prêmio Nobel de Física de 2020 apresentados na tela: Roger Penrose, Reinhard Genzel e Andrea Ghez. (TT News Agency / Fredrik Sandberg via Reuters)

Na terça-feira, a Real Academia de Ciências da Suécia decidiu conceder metade do Prêmio Nobel de Física de 2020 a Roger Penrose e a outra metade, em conjunto com Reinhard Genzel e Andrea Ghez, por promover a compreensão dos buracos negros, os objetos mais enigmáticos do universo .

No início da segunda-feira, três biólogos compartilharam o prêmio Nobel de medicina para a descoberta da vacina para o vírus da hepatite C.

O que são buracos negros?

Um buraco negro é formado quando as estrelas entram em colapso e pode ser definido como um espaço no universo com uma velocidade de escape tão forte que nem mesmo a luz consegue escapar.

A velocidade de escape é a velocidade na qual um objeto deve viajar para substituir um planeta ou a força gravitacional de um objeto. Por exemplo, para uma espaçonave deixar a superfície da Terra, ela precisa estar viajando a uma velocidade de cerca de 40.000 km por hora.

Como a luz não pode sair, os buracos negros são invisíveis e só podem ser rastreados com a ajuda de um telescópio espacial ou outras ferramentas especiais. E a razão pela qual a luz não pode escapar é principalmente que a gravidade dentro de um buraco negro é muito forte como resultado de uma grande quantidade de matéria comprimida em um pequeno espaço.

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O que o trabalho dos vencedores do prêmio nos diz sobre os buracos negros?

Penrose recebeu o prêmio pela descoberta de que a formação de buracos negros é uma previsão robusta da teoria geral da relatividade, enquanto Genzel e Ghez receberam o prêmio pela descoberta de um objeto compacto supermassivo no centro de nossa galáxia.

O trabalho de Penrose mostrou que os buracos negros são uma consequência direta da teoria geral da relatividade de Albert Einstein. O próprio Einstein não acreditava na existência de buracos negros e apresentou sua teoria em novembro de 1915, fornecendo uma nova maneira de olhar e compreender a gravidade que molda o universo em sua maior escala. A gravidade também molda o espaço e influencia a passagem do tempo. É essa gravidade, tão grande dentro de um buraco negro que é capaz de dobrar o espaço e desacelerar o tempo.

Penrose usou a teoria da relatividade geral de Einstein para provar que o processo de formação de buracos negros é estável. Ele provou que os buracos negros existem e os descreveu em detalhes em 1965, dez anos após a morte de Einstein.

Genzel e Ghez, por outro lado, descobriram que um objeto invisível e extremamente pesado governa a órbita das estrelas no centro da Via Láctea. Este objeto extremamente pesado tem a massa equivalente a 4 milhões de massas solares e está compactado em uma área do tamanho do nosso sistema solar.

Essencialmente, o trabalho deles nos diz que no centro de nossa galáxia, a Via Láctea, encontra-se um objeto supermassivo invisível, para o qual um buraco negro fornece uma explicação razoável. Os físicos suspeitam da existência de um buraco negro no centro de nossa galáxia há mais de 50 anos.

Para ver até o meio da Via Láctea, Genzel e Ghez trabalharam no desenvolvimento de métodos e usaram alguns dos maiores telescópios do mundo.

Ao observar as órbitas das estrelas 'que estão mais próximas do centro da Via Láctea, os físicos pensam que o buraco negro poderia provavelmente estar escondido em Sagitarrius A *, uma fonte de ondas de rádio em torno da qual todas as estrelas da Via Láctea orbitam . Em outras palavras, a existência de um buraco negro no centro de nossa galáxia é o que os físicos acreditam ser o que atrai um amontoado de estrelas, fazendo-as girar em velocidades vertiginosas.

Para onde vai a pesquisa sobre buracos negros a partir daqui?

Embora o trabalho de Penrose tenha estabelecido que os buracos negros são uma consequência robusta da teoria da relatividade e que se formam naturalmente em regiões superdensas, comprovando que sua formação é um processo estável, a teoria deixa de se aplicar no centro do buraco negro chamado de singularidade - uma fronteira na qual todas as leis conhecidas da natureza são quebradas. Isso significa essencialmente que a extensão em que a teoria da relatividade geral se aplica à estrutura dos buracos negros requer mais sondagens e questões sobre a estrutura interna dos buracos negros ainda permanecem.

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