Annons

Rymdens svarta hål ger Nobelpris i fysik

Nobelpriset i fysik 2020 belönar upptäckten av gravitationens bottenlösa hål – de hemlighetsfulla svarta hålen som inte ens ljuset kan undkomma.

Annons

Redan på 1700-talet resonerade fysiker om att en plats som har tillräckligt stark gravitation skulle kunna hindra själva ljuset från att ta sig ut. Först med Albert Einsteins allmänna relativitetsteori fanns det ett teoretiskt ramverk för att förstå den här typen av extrem omgivning. Men matematiken var svår, och fysiker var oeniga om ifall svarta hål verkligen kunde bildas.

Frågan avgjordes när Roger Penrose 1965 lyckades visa att svarta hål var en oundviklig konsekvens av den allmänna relativitetsteorin. För detta belönas han nu med ena halvan av årets Nobelpris i fysik.

– Innan dess var det många som avfärdade svarta hål som matematiska fantasier, säger Thors Hans Hansson, medlem av Kungliga Vetenskapsakademien som utser Nobelpristagarna.

Den här insikten har fått stor betydelse för utforskandet av universum. Svarta hål är centrala för att förstå många företeelser – bland annat aktiva galaxer som strålar ut kolossala mängder energi genom att ett supermassivt svart hål drar till sig och hettar upp materia.

Avslöjade supermassivt svart hål mitt i vår egen galax

Härnäst behövdes en direkt bekräftelse, en observation som otvetydigt visade att svarta hål existerade. Reinhard Genzel och Andrea Ghez delar den andra halvan av årets fysikpris för att de tillsammans med sina respektive forskargrupper i början av 2000-talet lyckades avslöja det supermassiva svarta hålet i mitten av vår egen galax.

Med hjälp av avancerad observationsteknik kunde de båda forskargrupperna se igenom slöjorna av gas och damm som omger Vintergatans centrum och följa rörelserna hos stjärnorna i området. En stjärna som rusar fram i en elliptisk bana slungas mycket häftigt runt den punkt där den kommer som närmast det massiva men osynliga objekt som gömmer sig i galaxens mitt. Rörelsen bekräftar misstanken att det verkligen är fråga om ett svart hål, som motsvarar fyra miljoner gånger solens massa.

Svarta hål är dramatiska fenomen som fortsätter att fascinera. Det finns olika typer av svarta hål, både gigantiska som det som upptäcktes av Reinhard Genzel och Andrea Ghez, och mycket mindre som bildas när en massiv stjärna dör. Den mindre typen av svarta hål var upphovet till den typ av gravitationsvågor som belönades med Nobelpriset i fysik 2017. Häromåret fick vi också ta del av den första bilden av ett svart hål, och vi kan vänta oss många nya upptäckter framöver.

Mörkrets hjärta – att upptäcka ett svart hål

Mörkrets hjärta – att upptäcka ett svart hål

Ingen har hittills bortom allt tvivel lyckats bevisa att svarta hål verkligen finns.

2012-03-31

Forskning & Framsteg berättar om fackgranskade forskningsresultat och om pågående forskning. Våra texter ska vara balanserade och trovärdiga, och sätta forskningsresultaten i sitt sammanhang för att göra dem begripliga. Forskning & Framsteg har rapporterat om vetenskap sedan 1966.