Andrea Ghez Gana El Premio Nobel De Física Por Su Investigación Pionera Sobre El Agujero Negro Supermasivo De La Vía Láctea

Profesora Andrea Ghez

Andrea Ghez es el octavo miembro de la facultad de UCLA en ser nombrado premio Nobel. Crédito: Elena Zhukova / Universidad de California

Andrea Ghez, Lauren B. Leichtman y Arthur E. Levine Professor de Astrofísica de UCLA, recibió hoy el Premio Nobel de Física 2020.

Ghez comparte la mitad del premio con Reinhard Genzel de UC Berkeley y el Instituto Max Planck de Física Extraterrestre. El comité del Nobel los elogió por “el descubrimiento de un objeto compacto supermasivo en el centro de nuestra galaxia”. La otra mitad del premio fue otorgada a Roger Penrose de la Universidad de Oxford “Por el descubrimiento de que calabozo formación es una sólida predicción de la teoría general de la relatividad “.

En julio de 2019, la revista Science publicó un estudio de Ghez y su grupo de investigación que es la prueba más completa de la icónica teoría general de la relatividad de Albert Einstein cerca del monstruoso agujero negro en el centro de nuestra galaxia. Aunque llegó a la conclusión de que “Einstein tiene razón, al menos por ahora”, el grupo de investigación continúa probando la teoría de Einstein, que según ella no puede explicar completamente la gravedad dentro de un agujero negro.

Ghez estudia más de 3.000 estrellas que orbitan el agujero negro supermasivo. Los agujeros negros tienen una densidad tan alta que nada puede escapar de su atracción gravitacional, ni siquiera la luz. El centro de la gran mayoría de las galaxias parece tener un agujero negro supermasivo, dijo.

“Estoy emocionado e increíblemente honrado de recibir un Premio Nobel de Física”, dijo Ghez, quien es director del Grupo del Centro Galáctico de UCLA. “La investigación que el comité Nobel honra hoy es el producto de una maravillosa colaboración entre los científicos de la Iniciativa Órbitas del Centro Galáctico de UCLA y la sabia inversión de la Universidad de California en el Observatorio WM Keck. 

“Contamos con herramientas de vanguardia y un equipo de investigación de clase mundial, y esa combinación hace que el descubrimiento sea muy divertido. Nuestra comprensión de cómo funciona el universo es todavía muy incompleta. El Premio Nobel es fabuloso, pero todavía tenemos mucho que aprender ”.

El canciller de UCLA, Gene Block, elogió a Ghez por sus logros.

“La comunidad de UCLA está sumamente orgullosa de los logros del profesor Ghez, incluido este extraordinario honor”, ​​dijo Block. “Nos inspira su investigación para descubrir los secretos de nuestro universo y su potencial para ayudarnos a comprender mejor el cosmos”.

David Haviland, presidente del Comité Nobel de Física, dijo: “Los descubrimientos de los galardonados de este año han abierto nuevos caminos en el estudio de objetos compactos y supermasivos. Pero estos objetos exóticos todavía plantean muchas preguntas que piden respuestas y motivan futuras investigaciones. No solo preguntas sobre su estructura interna, sino también preguntas sobre cómo probar nuestra teoría de la gravedad en condiciones extremas en las inmediaciones de un agujero negro “.

Cuestionando a Einstein

Ghez y su equipo han realizado mediciones directas de cómo funciona la gravedad cerca de un agujero negro supermasivo, investigación que describe como “astrofísica extrema”.

La teoría de la relatividad general de Einstein es la mejor descripción de cómo funciona la gravedad. “Sin embargo, su teoría definitivamente muestra vulnerabilidad”, dijo Ghez en 2019. “En algún momento, tendremos que ir más allá de la teoría de Einstein hacia una teoría de la gravedad más completa que explique qué es un agujero negro”.

Menos de dos meses después de su publicación en Science, ella y su grupo de investigación informaron en Astrophysical Journal Letters el sorprendente hallazgo de que el agujero negro supermasivo está teniendo una inusualmente grande comida de gas y polvo interestelar, y aún no entienden por qué.

“Nunca habíamos visto algo como esto en los 24 años que hemos estudiado el agujero negro supermasivo”, dijo en ese momento. “Suele ser un agujero negro bastante silencioso y debilucho a dieta. No sabemos qué está impulsando esta gran fiesta “.

En enero de 2020, su equipo informó sobre el descubrimiento de una nueva clase de objetos extraños, objetos que parecen gas y se comportan como estrellas, en el centro de nuestra galaxia, no lejos del agujero negro supermasivo.

Ghez y su equipo llevaron a cabo su investigación en el Observatorio WM Keck en Hawai. Pueden ver el impacto de cómo el espacio y el tiempo se combinan cerca del agujero negro supermasivo, que se encuentra a unos 26.000 años luz de distancia.

“Hacer una medición de tan fundamental importancia ha requerido años de observación del paciente, gracias a la tecnología de punta”, dijo Richard Green, director de la división de ciencias astronómicas de la National Science Foundation, en 2019.

“Andrea es uno de nuestros usuarios de Keck más apasionados y tenaces”, dijo el director del Observatorio de Keck, Hilton Lewis, también en 2019. “Su última investigación innovadora es la culminación del compromiso inquebrantable de las últimas dos décadas para descubrir los misterios del agujero negro supermasivo en el centro de nuestro Vía láctea Galaxia.”

La National Science Foundation financió la investigación de Ghez durante los últimos 25 años. Más recientemente, su investigación también ha sido financiada por la Fundación WM Keck, la Fundación Gordon y Betty Moore y la Fundación Heising-Simons, Lauren Leichtman y Arthur Levine, y Howard y Astrid Preston.

En 1998, Ghez respondió una de las preguntas más importantes de la astronomía, ayudando a demostrar que un agujero negro supermasivo reside en el centro de la Vía Láctea. La cuestión había sido objeto de mucho debate entre los astrónomos durante más de un cuarto de siglo.

Una tecnología que cambió el campo

Ghez ayudó a ser pionero en una poderosa tecnología llamada óptica adaptativa, que corrige los efectos distorsionantes de la atmósfera terrestre en tiempo real y abrió el centro de nuestra galaxia como un laboratorio para explorar los agujeros negros y su papel fundamental en la evolución del universo. Con óptica adaptativa en el Observatorio Keck, ella y sus colegas han revelado muchas sorpresas sobre los entornos que rodean los agujeros negros supermasivos, descubriendo, por ejemplo, estrellas jóvenes donde no se esperaba ninguna y una falta de estrellas viejas donde se anticipaban muchas.

En 2000, Ghez y su equipo de investigación informaron que por primera vez, los astrónomos habían visto estrellas acelerarse alrededor del agujero negro supermasivo. En 2003, ella y su equipo informaron que el caso del agujero negro de la Vía Láctea se había fortalecido sustancialmente y que todas las alternativas propuestas podrían excluirse.

En 2005, Ghez y sus colegas tomaron la primera fotografía clara del centro de la Vía Láctea, incluida la zona que rodea al agujero negro, en el Observatorio Keck.

Ghez ha obtenido numerosos honores por su investigación, incluida la elección para la Academia Nacional de Ciencias y la Academia Estadounidense de Artes y Ciencias. Fue la primera mujer en recibir el Premio Crafoord de la Real Academia Sueca de Ciencias y fue nombrada MacArthur Fellow en 2008. En 2019, recibió un título honorífico de la Universidad de Oxford.

Ghez obtuvo una licenciatura en física de MIT en 1987 y un doctorado de Caltech en 1992, y ha sido miembro de la facultad de UCLA desde 1994. Cuando era joven, quería ser la primera mujer en caminar sobre la luna.

Lecciones de una carrera estelar

En una conferencia de prensa de UCLA horas después del anuncio del Nobel, Ghez habló sobre su investigación y compartió lecciones de toda su carrera.

Cuando se le preguntó sobre el potencial de competencia entre los astrónomos para hacer el próximo gran descubrimiento, dijo que le tomó alrededor de 10 años aprender el enfoque que ha seguido sirviéndola: “Concéntrese en hacer la ciencia correcta, en lugar de ser la primera”.

Entre sus metas futuras, dijo, está aprender y probar cómo funciona la gravedad cerca de un agujero negro supermasivo.

Ghez también animó a los jóvenes estudiantes que aman las ciencias a perseguir sus sueños y aprender a superar obstáculos. “Sigue tus pasiones”, dijo, “y sé persistente…. Encuentra consuelo con la incomodidad “.

Y reconoció que le complace ser reconocida como un modelo a seguir para las mujeres jóvenes, como lo ha sido durante décadas. Publicó “Puedes ser una mujer astrónoma” en 1995.

Ghez es el octavo miembro de la facultad de UCLA en ser nombrado premio Nobel, uniéndose a Willard Libby (química, 1960), Julian Schwinger (física, 1965), Donald Cram (química, 1987), Paul Boyer (química, 1997), Louis Ignarro ( fisiología o medicina, 1998), Lloyd Shapley (economía, 2012) y J. Fraser Stoddart (2016). Stoddart era un Northwestern University miembro de la facultad cuando recibió el honor, pero gran parte del trabajo por el que fue reconocido se llevó a cabo en UCLA de 1997 a 2008.

Además, siete ex alumnos de UCLA han sido galardonados con el Premio Nobel.

Ghez es también la cuarta mujer en recibir el premio de física, después de Marie Curie en 1903, Maria Goeppert Mayer en 1963 y Donna Strickland en 2018.

Lea Andrea Ghez gana parte del premio Nobel 2020 por descubrimientos en la física de los agujeros negros para obtener más información sobre este tema.

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