How do you observe something you can't see? This is the basic question of somebody who's interested in finding and studying black holes. Because black holes are objects whose pull of gravity is so intense that nothing can escape it, not even light, so you can't see it directly.
Bagaimana anda mengamati sesuatu yang tidak terlihat? Inilah pertanyaan mendasar seseorang yang tertarik untuk menemukan dan mempelajari lubang hitam. Karena lubang hitam adalah obyek dengan gaya gravitasi yang sangat besar sehingga tidak ada yang dapat lepas, bahkan cahaya sekalipun, jadi anda tidak dapat melihatnya secara langsung.
So, my story today about black holes is about one particular black hole. I'm interested in finding whether or not there is a really massive, what we like to call "supermassive" black hole at the center of our galaxy. And the reason this is interesting is that it gives us an opportunity to prove whether or not these exotic objects really exist. And second, it gives us the opportunity to understand how these supermassive black holes interact with their environment, and to understand how they affect the formation and evolution of the galaxies which they reside in.
Jadi, cerita saya hari ini mengenai lubang hitam adalah tentang sebuah lubang hitam yang istimewa. Saya tertarik untuk mencari tahu apakah benar-benar ada, apa yang kita sebut lubang hitam "supermasif" di pusat galaksi kita. Dan alasan kenapa ini menarik, karena hal ini memberi kita kesempatan untuk membuktikan apakah obyek yang eksotik ini benar-benar ada. Dan yang kedua, hal ini memberi kita kesempatan untuk mengerti bagaimana lubang hitam supermasif ini berinteraksi dengan sekelilingnya, dan untuk mengerti bagaimana mereka mempengaruhi pembentukan dan evolusi galaksi tempat mereka berada.
So, to begin with, we need to understand what a black hole is so we can understand the proof of a black hole. So, what is a black hole? Well, in many ways a black hole is an incredibly simple object, because there are only three characteristics that you can describe: the mass, the spin, and the charge. And I'm going to only talk about the mass. So, in that sense, it's a very simple object. But in another sense, it's an incredibly complicated object that we need relatively exotic physics to describe, and in some sense represents the breakdown of our physical understanding of the universe.
Jadi, sebagai permulaan, kita mesti mengerti apa itu lubang hitam jadi kita bisa memahami bukti keberadaan lubang hitam. Lalu, apakah lubang hitam? Dalam banyak hal lubang hitam adalah obyek yang teramat sederhana, karena hanya ada tiga sifat yang dapat dijelaskan: massanya, putaran, dan muatannya. Dan saya hanya akan bicara mengenai massa. Jadi, dalam hal ini, lubang hitam sangat sederhana. Tapi dalam hal lain, obyek ini amat sangat rumit sehingga kita perlu fisika yang relatif eksotik untuk menjelaskannya, dan dalam hal tertentu mewakili kegagalan pengertian fisika kita tentang mengenai alam semesta ini.
But today, the way I want you to understand a black hole, for the proof of a black hole, is to think of it as an object whose mass is confined to zero volume. So, despite the fact that I'm going to talk to you about an object that's supermassive, and I'm going to get to what that really means in a moment, it has no finite size. So, this is a little tricky.
Namun hari ini, apa yang saya ingin anda pahami mengenai lubang hitam, untuk membuktikan keberadaannya, adalah dengan menganggap lubang hitam sebagai obyek yang massanya dikurung dalam nol volume. Jadi, lepas dari apa yang saya akan ceritakan kepada anda mengenai sebuah obyek yang supermasif, dan sebentar lagi saya akan sampai pada arti sebenarnya, obyek ini tidak punya ukuran berhingga. Jadi, sedikit agak rumit.
But fortunately there is a finite size that you can see, and that's known as the Schwarzschild radius. And that's named after the guy who recognized why it was such an important radius. This is a virtual radius, not reality; the black hole has no size. So why is it so important? It's important because it tells us that any object can become a black hole. That means you, your neighbor, your cellphone, the auditorium can become a black hole if you can figure out how to compress it down to the size of the Schwarzschild radius.
Tapi untungnya ada ukuran berhingga yang dapat dilihat, yang dikenal sebagai radius Schwarzschild. Dan nama itu diambil dari orang yang menyadari mengapa radius itu penting. Radius ini maya, tidak nyata; lubang hitam tak memiliki ukuran. Jadi kenapa hal ini begitu penting? Ini penting karena ini menunjukkan kepada kita bahwa setiap obyek dapat menjadi lubang hitam. Itu berati anda, tetangga anda, ponsel anda, auditorium ini dapat menjadi lubang hitam jika anda mampu memampatkannya seukuran radius Schwarzschild.
At that point, what's going to happen? At that point gravity wins. Gravity wins over all other known forces. And the object is forced to continue to collapse to an infinitely small object. And then it's a black hole. So, if I were to compress the Earth down to the size of a sugar cube, it would become a black hole, because the size of a sugar cube is its Schwarzschild radius.
Pada titik itu, apa yang akan terjadi? Pada titik itu gravitasi menang. Gravity mengalahkan semua gaya yang kita ketahui. Dan obyek itu akan dipaksa untuk terus runtuh menjadi obyek yang tak berhingga kecilnya. Dan kemudian jadilah sebuah lubang hitam. Jadi, jika saya memampatkan Bumi menjadi seukuran gula batu, Bumi akan menjadi sebuah lubang hitam, karena ukuran gula batu adalah radius Schwarzschild untuk Bumi.
Now, the key here is to figure out what that Schwarzschild radius is. And it turns out that it's actually pretty simple to figure out. It depends only on the mass of the object. Bigger objects have bigger Schwarzschild radii. Smaller objects have smaller Schwarzschild radii. So, if I were to take the sun and compress it down to the scale of the University of Oxford, it would become a black hole.
Sekarang, kuncinya adalah menemukan berapakah radius Schwarzschild itu. Dan ternyata cukup sederhana saja. Angka ini hanya ditentukan oleh massa obyeknya. Obyek yang lebih besar punya radius Schwarzschild yang lebih besar. Obyek yang lebih kecil punya radius Schwarzschild lebih kecil. Jadi, seandainya saya ambil Matahari dan memampatkannya seukuran Universitas Oxford, Matahari akan jadi sebuah lubang hitam.
So, now we know what a Schwarzschild radius is. And it's actually quite a useful concept, because it tells us not only when a black hole will form, but it also gives us the key elements for the proof of a black hole. I only need two things. I need to understand the mass of the object I'm claiming is a black hole, and what its Schwarzschild radius is. And since the mass determines the Schwarzschild radius, there is actually only one thing I really need to know.
Jadi, sekarang kita paham apa itu radius Schwarzschild. Dan ini sebenarnya konsep yang cukup berguna, karena dengan angka itu kita tidak hanya tahu kapan lubang hitam akan terbentuk, Tapi juga memberi kita elemen kunci untuk membuktikan lubang hitam. Saya hanya perlu dua hal. Saya perlu mengerti massa obyek yang saya klaim sebagai lubang hitam, dan berapa radius Schwarzschild-nya. Dan karena massa ditentukan oleh radius Schwarzschild, jadi sebenarnya hanya satu hal saja yang saya perlu ketahui.
So, my job in convincing you that there is a black hole is to show that there is some object that's confined to within its Schwarzschild radius. And your job today is to be skeptical. Okay, so, I'm going to talk about no ordinary black hole; I'm going to talk about supermassive black holes.
Jadi, tugas saya untuk meyakinkan anda bahwa lubang hitam itu ada adalah dengan menunjukkan suatu obyek yang terkurung dalam radius Schwarzschild-nya. Dan tugas anda hari ini adalah menjadi skeptik. Baiklah, sekarang saya akan berbicara mengenai lubang hitam yang tidak biasa; Saya akan berbicara mengenai lubang hitam supermasif.
So, I wanted to say a few words about what an ordinary black hole is, as if there could be such a thing as an ordinary black hole. An ordinary black hole is thought to be the end state of a really massive star's life. So, if a star starts its life off with much more mass than the mass of the Sun, it's going to end its life by exploding and leaving behind these beautiful supernova remnants that we see here. And inside that supernova remnant is going to be a little black hole that has a mass roughly three times the mass of the Sun. On an astronomical scale that's a very small black hole.
Saya ingin bercerita sedikit tentang lubang hitam biasa, seumpama ada yang dapat disebut sebagai lubang hitam biasa. Sebuah lubang hitam biasa dianggap sebagai akhir masa hidup sebuah bintang yang sangat masif. Jadi, jika sebuah bintang memulai hidupnya dengan massa yang jauh lebih besar dari Matahari, bintang itu akan mengakhiri hidupnya dengan meledak dan meninggalkan supernova yang indah seperti terlihat di sini. Dan di dalam sisa-sisa supernova itu akan terdapat sebuah lubang hitam "kecil" yang memiliki massa kira-kira tiga kali masa Matahari. Dalam skala astronomi itu adalah lubang hitam yang teramat kecil.
Now, what I want to talk about are the supermassive black holes. And the supermassive black holes are thought to reside at the center of galaxies. And this beautiful picture taken with the Hubble Space Telescope shows you that galaxies come in all shapes and sizes. There are big ones. There are little ones. Almost every object in that picture there is a galaxy. And there is a very nice spiral up in the upper left. And there are a hundred billion stars in that galaxy, just to give you a sense of scale. And all the light that we see from a typical galaxy, which is the kind of galaxies that we're seeing here, comes from the light from the stars. So, we see the galaxy because of the star light.
Dan sekarang yang saya ingin bicarakan adalah lubang hitam supermasif. Dan lubang hitam supermasif diduga ada di pusat galaksi. Dan gambar indah yang diambil dengan Teleskop Antariksa Hubble ini menunjukkan berbagai bentuk dan ukuran galaksi. Ada yang besar. Ada yang kecil. Hampir semua obyek dalam gambar ini adalah galaksi. Dan ada bentuk spiral yang bagus di kiri atas. Dan ada ratusan miliar bintang dalam galaksi itu, jadi anda bisa mengira-ngira skala ukurannya. Dan semua cahaya yang kita lihat dari galaksi yang khas, yaitu jenis yang sekarang kita lihat di sini, berasal dari cahaya bintang-bintangnya. Jadi, kita melihat galaksi karena cahaya bintangnya.
Now, there are a few relatively exotic galaxies. I like to call these the prima donna of the galaxy world, because they are kind of show offs. And we call them active galactic nuclei. And we call them that because their nucleus, or their center, are very active. So, at the center there, that's actually where most of the starlight comes out from. And yet, what we actually see is light that can't be explained by the starlight. It's way more energetic. In fact, in a few examples it's like the ones that we're seeing here. There are also jets emanating out from the center. Again, a source of energy that's very difficult to explain if you just think that galaxies are composed of stars.
Ada beberapa galaksi yang relatif eksotik. Saya suka menyebutnya primadona dunia galaksi, karena mereka seperti pamer keindahan. Dan kita menyebutnya inti galaksi aktif. Dan kita namakan demikian karena intinya, atau pusat galaksinya, sangat aktif. Jadi, di pusatnya itu, dari situlah sebenarnya sebagian besar cahaya bintang berasal. Tapi, apa yang sebenarnya kita lihat adalah cahaya yang tidak dapat dijelaskan sebagai cahaya bintang. Cahayanya jauh lebih enerjik. Bahkan, dalam beberapa contoh seperti yang kita lihat ini. Ada semburan yang keluar dari bagian tengah. Sekali lagi, sumber energi yang sukar dijelaskan jika anda hanya menganggap bahwa galaksi hanya terdiri dari bintang-bintang.
So, what people have thought is that perhaps there are supermassive black holes which matter is falling on to. So, you can't see the black hole itself, but you can convert the gravitational energy of the black hole into the light we see. So, there is the thought that maybe supermassive black holes exist at the center of galaxies. But it's a kind of indirect argument.
Jadi, orang menganggap bahwa ini mungkin ada lubang hitam supermasif yang menyedot materi jatuh ke dalamnya. Jadi, anda tidak bisa melihat lubang hitamnya, tapi anda dapat mengkonversi gaya gravitasi lubang hitam ke dalam cahaya yang kita lihat. Jadi, diperkirakan lubang hitam supermasif berada di pusat galaksi. Namun ini adalah argumen tidak langsung.
Nonetheless, it's given rise to the notion that maybe it's not just these prima donnas that have these supermassive black holes, but rather all galaxies might harbor these supermassive black holes at their centers. And if that's the case -- and this is an example of a normal galaxy; what we see is the star light. And if there is a supermassive black hole, what we need to assume is that it's a black hole on a diet. Because that is the way to suppress the energetic phenomena that we see in active galactic nuclei.
Namun demikian, argumen ini telah melahirkan gagasan bahwa bukan hanya primadona ini saja yang memiliki lubang hitam supermasif, tapi mungkin semua galaksi memiliki lubang hitam supermasif di pusatnya. Dan jika hal itu betul -- Dan ini adalah contoh galaksi normal; yang kita lihat adalah cahaya bintang. Dan jika ada lubang hitam supermasif, yang mesti kita asumsikan adalah lubang hitam itu sedang diet. Karena itulah cara untuk menekan fenomena enerjik yang kita lihat di pusat galaksi yang aktif.
If we're going to look for these stealth black holes at the center of galaxies, the best place to look is in our own galaxy, our Milky Way. And this is a wide field picture taken of the center of the Milky Way. And what we see is a line of stars. And that is because we live in a galaxy which has a flattened, disk-like structure. And we live in the middle of it, so when we look towards the center, we see this plane which defines the plane of the galaxy, or line that defines the plane of the galaxy.
Jika kita mencari lubang hitam yang bersembunyi di pusat galaksi, tempat terbaik untuk mencari adalah galaksi kita sendiri, Bima Sakti. Dan ini adalah pusat Bima Sakti diambil dengan gambar berbidang lebar. Dan yang kita lihat adalah jajaran bintang-bintang. Dan itu karena kita tinggal di galaksi yang pipih, struktur yang menyerupai piringan. Dan kita tinggal di tengah-tengahnya, jadi ketika kita melihat ke pusat, kita melihat bidang ini yang menunjukkan bidang galaksi kita, atau garis yang menggambarkan bidang galaksi.
Now, the advantage of studying our own galaxy is it's simply the closest example of the center of a galaxy that we're ever going to have, because the next closest galaxy is 100 times further away. So, we can see far more detail in our galaxy than anyplace else. And as you'll see in a moment, the ability to see detail is key to this experiment.
Nah, keuntungan dari mempelajari galaksi kita sendiri adalah karena inilah contoh terdekat dari pusat galaksi yang kita miliki, karena galaksi terdekat berikutnya berada 100 kali lebih jauh. Jadi, kita dapat melihat lebih banyak detil di galaksi kita daripada di tempat lain manapun. Dan seperti yang akan anda lihat sebentar lagi, kemampuan untuk melihat detil adalah kunci dari eksperimen ini.
So, how do astronomers prove that there is a lot of mass inside a small volume? Which is the job that I have to show you today. And the tool that we use is to watch the way stars orbit the black hole. Stars will orbit the black hole in the very same way that planets orbit the sun. It's the gravitational pull that makes these things orbit. If there were no massive objects these things would go flying off, or at least go at a much slower rate because all that determines how they go around is how much mass is inside its orbit.
Jadi, bagaimana astronom membuktikan bahwa ada massa yang teramat besar dalam volume yang kecil? Inilah tugas yang saya mesti tunjukkan hari ini. Dan metode yang digunakan adalah dengan mengamati bintang-bintang mengorbit lubang hitam. Bintang-bintang akan mengorbit lubang hitam persis seperti planet-planet mengorbit Matahari. Gaya tarik gravitasilah yang menyebabkan benda-benda ini mengorbit. Jika tidak ada obyek yang masif benda-benda ini akan beterbangan, atau minimal akan bergerak dengan kecepatan yang jauh lebih lambat karena yang menentukan bagaimana mereka berputar adalah berapa besar massa yang ada di dalam orbitnya.
So, this is great, because remember my job is to show there is a lot of mass inside a small volume. So, if I know how fast it goes around, I know the mass. And if I know the scale of the orbit I know the radius. So, I want to see the stars that are as close to the center of the galaxy as possible. Because I want to show there is a mass inside as small a region as possible. So, this means that I want to see a lot of detail. And that's the reason that for this experiment we've used the world's largest telescope.
Jadi, ini bagus sekali, karena ingat tugas saya adalah menunjukkan bahwa ada massa begitu besar dalam volume kecil. Jadi, jika saya tahu berapa cepat benda itu bergerak, saya tahu massanya. Dan jika saya tahu skala orbitnya, saya tahu radiusnya. Jadi, saya ingin melihat bintang-bintang yang sedekat mungkin ke pusat galaksi. Karena saya ingin menunjukkan ada suatu massa di dalam daerah sekecil mungkin. Jadi, ini berarti saya ingin melihat sebanyak mungkin detil. Dan inilah alasan untuk eksperimen ini kami gunakan teleskop terbesar di dunia.
This is the Keck observatory. It hosts two telescopes with a mirror 10 meters, which is roughly the diameter of a tennis court. Now, this is wonderful, because the campaign promise of large telescopes is that is that the bigger the telescope, the smaller the detail that we can see. But it turns out these telescopes, or any telescope on the ground has had a little bit of a challenge living up to this campaign promise. And that is because of the atmosphere. Atmosphere is great for us; it allows us to survive here on Earth. But it's relatively challenging for astronomers who want to look through the atmosphere to astronomical sources.
Ini adalah observatorium Keck. Ada dua teleskop di tempat ini dengan cermin 10 meter, yang kira-kira sebesar lapangan tenis. Nah, Ini bagus sekali Karena teleskop besar menjanjikan semakin besar teleskopnya semakin kecil detil yang dapat kita lihat. Tapi ternyata teleskop ini, atau teleskop mana saja di Bumi mengalami kesulitan untuk memenuhi janjinya. Dan itu karena atmosfir. Atmosfir sangat penting untuk kita; karena atmosfir kita dapat bertahan hidup di Bumi Tapi atmosfir menyulitkan astronom yang ingin melihat sumber-sumber astronomi menembus atmosfir.
So, to give you a sense of what this is like, it's actually like looking at a pebble at the bottom of a stream. Looking at the pebble on the bottom of the stream, the stream is continuously moving and turbulent, and that makes it very difficult to see the pebble on the bottom of the stream. Very much in the same way, it's very difficult to see astronomical sources, because of the atmosphere that's continuously moving by.
Jadi, supaya anda bisa membayangkan seperti apa, ini seperti melihat sebuah kerikil di dasar sungai. Melihat kerikil di dasar sungai, sungai yang senantiasa mengalir dan bergolak, dan ini sangat menyulitkan untuk melihat kerikil itu di dasar sungai. Tidak berbeda halnya, sangatlah sulit untuk melihat sumber astronomi karena atmosfir yang senantiasa bergolak.
So, I've spent a lot of my career working on ways to correct for the atmosphere, to give us a cleaner view. And that buys us about a factor of 20. And I think all of you can agree that if you can figure out how to improve life by a factor of 20, you've probably improved your lifestyle by a lot, say your salary, you'd notice, or your kids, you'd notice.
Jadi selama karir saya, saya banyak bekerja untuk mencari cara untuk mengkoreksi atmosfir, agar dapat melihat lebih jernih. Dan hasilnya kira-kira faktor perbaikan sebesar 20. Dan saya pikir kita semua setuju jika kita bisa mencari cara meningkatkan hidup dengan faktor 20 anda mungkin telah meningkatkan gaya hidup anda jauh sekali, mungkin gaji anda, anda akan sadari, atau anak-anak anda, anda akan sadari
And this animation here shows you one example of the techniques that we use, called adaptive optics. You're seeing an animation that goes between an example of what you would see if you don't use this technique -- in other words, just a picture that shows the stars -- and the box is centered on the center of the galaxy, where we think the black hole is. So, without this technology you can't see the stars. With this technology all of a sudden you can see it. This technology works by introducing a mirror into the telescope optics system that's continuously changing to counteract what the atmosphere is doing to you. So, it's kind of like very fancy eyeglasses for your telescope.
Dan animasi ini menampilkan satu contoh teknik yang kami gunakan, yang disebut optik adaptif. Anda tengah melihat animasi contoh dari yang anda akan lihat jika anda tidak menggunakan teknik ini. Dalam kata lain, hanya sebuah gambar berisi bintang-bintang. Dan kotak di tengah-tengah pusat galaksi itu, adalah tempat kami kira lubang hitam berada. Jadi, tanpa teknologi ini, anda tidak dapat melihat bintang-bintang itu. Dengan teknologi ini, tiba-tiba anda dapat melihatnya. Teknologi ini bekerja dengan menempatkan sebuah cermin ke dalam sistem optik teleskop yang senantiasa berubah untuk mengimbangi perubahan dalam atmosfir. Jadi, semacam kacamata yang mewah untuk teleskop anda.
Now, in the next few slides I'm just going to focus on that little square there. So, we're only going to look at the stars inside that small square, although we've looked at all of them. So, I want to see how these things have moved. And over the course of this experiment, these stars have moved a tremendous amount. So, we've been doing this experiment for 15 years, and we see the stars go all the way around.
Nah, dalam beberapa gambar berikut saya ingin fokus kepada kotak kecil di situ. Jadi, kita hanya akan melihat bintang-bintang di dalam kotak kecil itu, walaupun kita telah melihat semuanya. Saya ingin melihat bagaimana benda-benda ini bergerak. Dan selama eksperimen, bintang-bintang ini telah bergerak sedemikian jauh. Kami telah melakukan eksperimen ini selama 15 tahun, dan kami melihat bintang-bintang itu berkeliling.
Now, most astronomers have a favorite star, and mine today is a star that's labeled up there, SO-2. Absolutely my favorite star in the world. And that's because it goes around in only 15 years. And to give you a sense of how short that is, the sun takes 200 million years to go around the center of the galaxy. Stars that we knew about before, that were as close to the center of the galaxy as possible, take 500 years. And this one, this one goes around in a human lifetime. That's kind of profound, in a way.
Umumnya astronom memiliki sebuah bintang favorit, dan hari ini bintang favorit saya adalah yang berlabel SO-2 di sana. Benar-benar bintang favorit saya di seluruh dunia. Dan itu karena bintang ini berkeliling hanya dalam 15 tahun. Dan agar anda mengerti betapa cepatnya, Matahari perlu 200 juta tahun untuk mengelilingi pusat galaksi. Bintang-bintang yang kita ketahui di atas, yang berada paling dekat ke pusat galaksi perlu waktu 500 tahun. Dan yang satu ini, bintang ini mengelilingi pusat galaksi dalam umur hidup manusia. Sesuatu yang sangat menakjubkan.
But it's the key to this experiment. The orbit tells me how much mass is inside a very small radius. So, next we see a picture here that shows you before this experiment the size to which we could confine the mass of the center of the galaxy. What we knew before is that there was four million times the mass of the sun inside that circle. And as you can see, there was a lot of other stuff inside that circle. You can see a lot of stars. So, there was actually lots of alternatives to the idea that there was a supermassive black hole at the center of the galaxy, because you could put a lot of stuff in there.
Tapi inilah kunci eksperiman ini. Orbit bintang itu menunjukkan besar massa yang terdapat di dalam radius teramat kecil itu. Lalu, kita lihat gambar ini yang menunjukkan, sebelum eksperimen ini, seberapa besar massa dari pusat galaksi dapat dipampatkan. Yang kita ketahui sebelumnya adalah ada empat juta kali massa Matahari di dalam lingkaran itu. Dan seperti yang anda dapat lihat, ada banyak benda lain di dalam lingkaran itu. Anda dapat melihat banyak bintang. Jadi, sebenarnya ada banyak alternatif selain gagasan mengenai lubang hitam supermasif di pusat galaksi, karena anda dapat menaruh begitu banyak benda di situ.
But with this experiment, we've confined that same mass to a much smaller volume that's 10,000 times smaller. And because of that, we've been able to show that there is a supermassive black hole there. To give you a sense of how small that size is, that's the size of our solar system. So, we're cramming four million times the mass of the sun into that small volume.
Tapi dengan eksperimen ini, kami telah mempatkan massa yang sama ke dalam volume yang jauh lebih kecil, yaitu 10 ribu kali lebih kecil. Dan karena itu, kami dapat menunjukkan bahwa ada lubang hitam supermasif di sana. Supaya anda dapat membayangkan betapa kecilnya, volume itu seukuran dengan tata surya kita. Jadi kita menjejalkan empat juta kali massa Matahari ke dalam volume yang kecil.
Now, truth in advertising. Right? I have told you my job is to get it down to the Schwarzchild radius. And the truth is, I'm not quite there. But we actually have no alternative today to explaining this concentration of mass. And, in fact, it's the best evidence we have to date for not only existence of a supermassive black hole at the center of our own galaxy, but any in our universe. So, what next? I actually think this is about as good as we're going to do with today's technology, so let's move on with the problem.
Persis seperti yang diiklankan, bukan? Saya sudah katakan bahwa tugas saya adalah menciutkannya ke dalam radius Schwarzchild. Dan sejujurnya, saya belum sampai kesana. Tapi saat ini sebenarnya kita tidak punya alternatif untuk menjelaskan konsentrasi massa tersebut. Dan, kenyataanya, inilah bukti paling baik yang kita miliki sekarang bukan hanya mengenai keberadaan lubang hitam supermasif di pusat galaksi kita sendiri, tapi di galaksi manapun di alam semesta ini. Jadi selanjutnya apa? Saya pikir ini adalah yang terbaik yang dapat kita lakukan dengan teknologi masa kini, jadi mari kita lanjutkan dengan masalah ini.
So, what I want to tell you, very briefly, is a few examples of the excitement of what we can do today at the center of the galaxy, now that we know that there is, or at least we believe, that there is a supermassive black hole there. And the fun phase of this experiment is, while we've tested some of our ideas about the consequences of a supermassive black hole being at the center of our galaxy, almost every single one has been inconsistent with what we actually see. And that's the fun.
Jadi, yang ingin saya katakan kepada anda, secara singkat adalah sedikit contoh dari kegemparan yang dapat kita lakukan saat ini di pusat galaksi, sekarang kita tahu ada, paling tidak kita yakin, bahwa ada lubang hitam supermasif di sana. Dan fase yang menyenangkan dari eksperimen ini adalah ketika kita menguji sebagian ide kita mengenai konsekuensi sebuah lubang hitam supermasif yang berada di pusat galaksi kita, hampir semuanya, ternyata, tidak konsisten dengan apa yang kita amati. Dan itu menyenangkan.
So, let me give you the two examples. You can ask, "What do you expect for the old stars, stars that have been around the center of the galaxy for a long time, they've had plenty of time to interact with the black hole." What you expect there is that old stars should be very clustered around the black hole. You should see a lot of old stars next to that black hole.
Jadi, saya akan memberi anda dua contoh. Anda dapat bertanya, "Apa yang kamu harapkan dari bintang tua, bintang-bintang yang telah berada di pusat galaksi sedemikian lama, mereka punya banyak waktu untuk berinteraksi dengan lubang hitam." Yang anda harapkan adalah bintang-bintang tua itu seharusnya sangat berkelompok di sekeliling lubang hitam. Anda mestinya melihat banyak bintang tua di dekat lubang hitam.
Likewise, for the young stars, or in contrast, the young stars, they just should not be there. A black hole does not make a kind neighbor to a stellar nursery. To get a star to form, you need a big ball of gas and dust to collapse. And it's a very fragile entity. And what does the big black hole do? It strips that gas cloud apart. It pulls much stronger on one side than the other and the cloud is stripped apart. In fact, we anticipated that star formation shouldn't proceed in that environment.
Demikian juga, bintang-bintang muda, sebaliknya, bintang-bintang muda itu, semestinya mereka tidak ada di sana. Lubang hitam bukanlah tetangga yang baik untuk ruang bayi para bintang. Agar bintang dapat terbentuk, anda perlu sebuah bola besar gas dan debu yang runtuh. Dan bola besar itu adalah entitas yang sangat rapuh. Dan apa yang dilakukan lubang hitam? Lubang hitam mencabik awan gas itu. Gaya tarik lubang hitam jauh lebih besar di satu sisi dibanding yang lain sehingga awan itu tercabik. Kami menyangka bintang tidak mungkin terbentuk dalam lingkungan seperti itu.
So, you shouldn't see young stars. So, what do we see? Using observations that are not the ones I've shown you today, we can actually figure out which ones are old and which ones are young. The old ones are red. The young ones are blue. And the yellow ones, we don't know yet. So, you can already see the surprise. There is a dearth of old stars. There is an abundance of young stars, so it's the exact opposite of the prediction.
Jadi, anda semestinya tidak melihat bintang-bintang muda. Lalu, apa yang kita lihat? Dengan pengamatan yang tidak seperti saya tunjukkan hari ini, kita dapat melihat bintang mana yang tua dan mana yang muda. Bintang-bintang tua berwarna merah. Yang muda berwarna biru. Dan yang kuning, kita belum tahu. Jadi anda bisa lihat kejutannya. Hanya ada sedikit bintang tua. Ada banyak bintang-bintang muda, jadi kebalikan dari perkiraan.
So, this is the fun part. And in fact, today, this is what we're trying to figure out, this mystery of how do you get -- how do you resolve this contradiction. So, in fact, my graduate students are, at this very moment, today, at the telescope, in Hawaii, making observations to get us hopefully to the next stage, where we can address this question of why are there so many young stars, and so few old stars. To make further progress we really need to look at the orbits of stars that are much further away. To do that we'll probably need much more sophisticated technology than we have today.
Jadi, inilah bagian yang menyenangkan. Dan nyatanya, sekarang, inilah yang kita coba untuk mengerti, misteri darimana anda mendapat -- bagaimana anda menjelaskan kontradiksi ini. Sesungguhnya, mahasiswa saya, saat ini, hari ini, sedang berada di teleskop di Hawaii melakukan observasi yang diharapkan dapat membawa kita ke tingkat selanjutnya, sehingga kita dapat membahas pertanyaan kenapa ada banyak bintang-bintang muda, dan hanya sedikit bintang-bintang tua. Untuk melangkah lebih jauh kita mesti melihat orbit dari bintang-bintang yang lebih jauh lagi. Untuk kita kita mungkin perlu teknologi yang jauh lebih maju dari yang kita miliki sekarang.
Because, in truth, while I said we're correcting for the Earth's atmosphere, we actually only correct for half the errors that are introduced. We do this by shooting a laser up into the atmosphere, and what we think we can do is if we shine a few more that we can correct the rest. So this is what we hope to do in the next few years. And on a much longer time scale, what we hope to do is build even larger telescopes, because, remember, bigger is better in astronomy.
Karena, sebenarnya, ketika saya katakan kita mengkoreksi atmosfir Bumi, sebenarnya kita hanya mengkoreksi setengah saja dari kesalahan yang terjadi. Kami melakukannya dengan menembakkan laser ke atmosfir, dan yang kami pikir dapat dilakukan adalah jika kami dapat menembakkan sedikit lebih banyak laser kami bisa mengoreksi setengah lainnya. Inilah yang kami harap dapat lakukan dalam beberapa tahun mendatang. Dan dalam jangka yang lebih lama, yang kami harapkan adalah membangun teleskop yang lebih besar, karena, ingat, dalam astronomi, makin besar makin bagus.
So, we want to build a 30 meter telescope. And with this telescope we should be able to see stars that are even closer to the center of the galaxy. And we hope to be able to test some of Einstein's theories of general relativity, some ideas in cosmology about how galaxies form. So, we think the future of this experiment is quite exciting.
Jadi, kami ingin membangun teleskop berukuran 30 meter. Dan dengan teleskop ini kita dapat melihat bintang-bintang yang bahkan lebih dekat ke pusat galaksi. Dan kami berharap dapat meguji sebagian dari teori relativitas umum Einstein, gagasan tertentu kosmologi mengenai terbentuknya galaksi. Jadi, kami pikir masa depan eksperimen ini sungguh menggairahkan.
So, in conclusion, I'm going to show you an animation that basically shows you how these orbits have been moving, in three dimensions. And I hope, if nothing else, I've convinced you that, one, we do in fact have a supermassive black hole at the center of the galaxy. And this means that these things do exist in our universe, and we have to contend with this, we have to explain how you can get these objects in our physical world.
Jadi sebagai penutup, saya akan tunjukkan semuah animasi yang menampilkan bagaimana orbit itu bergerak, dalam tiga dimensi. Dan saya berharap, paling tidak, saya telah meyakinkan anda bahwa, satu, kita sesungguhnya memiliki lubang hitam supermasif di pusat galaksi. Dan ini berarti bahwa lubang hitam memang ada di alam semesti kita ini, dan kita mesti membahasnya, kita mesti menjelaskan bagaimana obyek ini dapat terbentuk di dunia fisik kita.
Second, we've been able to look at that interaction of how supermassive black holes interact, and understand, maybe, the role in which they play in shaping what galaxies are, and how they work.
Dua, kita telah dapat mengamati interaksinya bagaimana lubang hitam supermasif berinteraksi, dan mengerti, mungkin, peranan lubang hitam dalam membentuk galaksi, dan bagaimana mereka bekerja.
And last but not least, none of this would have happened without the advent of the tremendous progress that's been made on the technology front. And we think that this is a field that is moving incredibly fast, and holds a lot in store for the future. Thanks very much. (Applause)
Dan terakhir, tapi tidak kurang pentingnya, tidak satupun hal tadi dapat terjadi tanpa hadirnya kemajuan luar biasa yang telah dicapai dalam bidang teknologi. Dan kami pikir teknologi adalah bidang yang bergerak sangat cepat, dan menyimpan lebih banyak hal lagi di masa depan. Terima kasih banyak. (Tepuk tangan)