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.
Como observamos algo que não vemos? Esta é a pergunta básica de quem se interessa por encontrar e estudar buracos negros. Os buracos negros são objectos cuja atracção gravitacional é tão intensa que nada lhe escapa, nem mesmo a luz. Por isso não o podemos ver directamente.
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.
A minha intervenção de hoje sobre buracos negros centra-se num buraco negro em particular. Estou interessada em descobrir se existe um buraco negro realmente enorme, a que chamamos supermaciço, no centro da nossa galáxia. A razão por que isto é interessante é porque dá-nos uma oportunidade de provar se estes objectos exóticos existem de facto. Em segundo lugar, dá-nos a oportunidade de perceber como estes buracos negros supermaciços interagem com o seu meio envolvente e entender como é que eles afectam a formação e a evolução das galáxias onde residem.
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.
Portanto, para começar, temos de compreender o que é um buraco negro para podermos compreender as provas de um buraco negro. O que é então um buraco negro? Em geral, um buraco negro é um objecto incrivelmente simples, pois só há três características que podem ser descritas: a massa, a rotação e a carga. E eu vou falar apenas da massa. Neste sentido, trata-se de um objecto muito simples. Mas por outro lado, é um objecto incrivelmente complicado que requer física relativamente exótica para o descrever, e, de certa forma, representa a desconstrução do nosso entendimento físico do universo.
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.
Hoje, a maneira como quero que entendam um buraco negro com o fim de provar a sua existência, é que o vejam como um objecto cuja massa está confinada a um volume zero. Por isso, apesar de vos ir falar de um objecto que é supermaciço, e já vos explico o que isso significa, dentro de momentos, ele não possui uma dimensão finita. Isto é um pouco complicado.
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.
Mas felizmente existe uma dimensão finita visível conhecida como o raio de Schwarzschild. Foi baptizada com o nome do homem que reconheceu a importância desse raio. Trata-se de um raio virtual, não real; o buraco negro não tem tamanho. E porque é tão importante? É importante porque diz-nos que qualquer objecto pode tornar-se um buraco negro. Isto significa que vocês, o vosso vizinho, o vosso telemóvel ou o auditório pode tornar-se um buraco negro se descobrirem uma forma de o comprimir até ao tamanho de um raio de 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.
Nesse momento, o que é que acontece? Nesse momento, a gravidade vence. A gravidade vence todas as outras forças conhecidas. e o objecto é forçado a continuar a comprimir até se tornar num objecto infinitamente pequeno. Nessa altura é um buraco negro. Por isso, se eu comprimisse a Terra até ao tamanho de um cubo de açúcar, ela tornar-se-ia um buraco negro, pois o tamanho de um cubo de açúcar é o seu raio de Schwarzschild.
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.
Agora, a chave aqui é descobrir o raio de Schwarzschild. Na realidade, até é bastante simples calculá-lo. Depende apenas da massa do objecto. Objectos maiores têm raios de Schwarzschild maiores. Objectos mais pequenos têm raios de Schwarzschild menores. Se tomarmos, por exemplo, o Sol e o comprimirmos à escala da Universidade de Oxford, ele tornar-se-ia um buraco negro.
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.
Sabemos agora o que é um raio de Schwarzschild. Trata-se mesmo de um conceito bastante útil pois diz-nos quando se irá formar um buraco negro, mas também nos dá os elementos para provar a existência de um buraco negro. Só preciso de duas coisas. Preciso de conhecer a massa do objecto que afirmo ser um buraco negro e qual o seu raio de Schwarzschild. Como é a massa que determina o raio de Schwarzschild, só preciso de saber uma coisa.
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.
Portanto, a minha tarefa de convencer-vos que existe um buraco negro, resume-se a demonstrar que existe algum objecto confinado ao seu raio de Schwarzschild. A vossa missão hoje é estarem cépticos. Vou falar-vos de buracos negros pouco vulgares. Vou falar-vos de buracos negros supermaciços.
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.
Vou começar por dizer umas coisas sobre buracos negros comuns, apesar de isso não existir. Pensa-se que um buraco negro comum seja o estado final da vida de uma estrela verdadeiramente maciça. Por isso, se uma estrela começa com muito mais massa do que a massa do Sol, irá terminar a sua vida com uma explosão deixando estes maravilhosos vestígios de supernova que podemos ver. Dentro do vestígio de supernova haverá um pequeno buraco negro que terá uma massa aproximada de três vezes a massa do Sol. Numa escala astronómica trata-se de um buraco negro muito pequeno.
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.
Agora quero falar dos buracos negros supermaciços. Pensa-se que estes existem no centro das galáxias. E esta maravilhosa fotografia tirada com o telescópio espacial Hubble mostra-vos que existem galáxias de todas as formas e tamanhos. Há grandes, há pequenas. Quase todos os objectos nesta fotografia são galáxias. Existe uma linda espiral no canto superior esquerdo. Há 100 mil milhões de estrelas nessa galáxia. Só para que tenham uma ideia da escala. Toda a luz que vemos numa galáxia típica, o tipo de galáxias que estamos a ver aqui, provém da luz das estrelas. Vemos a galáxia por causa da luz das estrelas.
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.
Mas há algumas galáxias relativamente exóticas. Gosto de lhes chamar as prima-donas das galáxias, pois gostam de exibir-se. Chamamos-lhes núcleos galácticos activos. Damos-lhes esse nome pois os seus núcleos ou centros são muito activos. É mesmo aqui deste centro que sai a maior parte da luz estelar. No entanto, o que vemos é luz que não pode ser explicada pela luz estelar. Tem muito mais energia. Nalguns exemplos, é como as que vemos aqui. Existem também feixes que emanam do centro. Mais uma vez trata-se de uma fonte de energia difícil de explicar se pensarmos que as galáxias são compostas por estrelas.
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.
Por isso, algumas pessoas pensaram que talvez existam buracos negros supermaciços que estarão a absorver matéria. Sendo assim não podemos ver o próprio buraco negro, mas podemos converter a energia gravitacional do buraco negro na luz que vemos. Há, por isso, a ideia de que talvez existam buracos negros supermaciços no centro das galáxias. Mas é uma espécie de argumento indirecto.
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.
Contudo, deu origem à noção de que talvez não sejam apenas estas prima-donas que tenham estes buracos negros supermaciços, mas que todas as galáxias poderão esconder estes buracos negros supermaciços nos seus centros. Se for esse o caso, e este é um exemplo de uma galáxia normal, o que nós vemos é a luz estelar. Se existe um buraco negro supermaciço, precisamos de admitir que é um buraco negro que está de dieta. Porque essa é a maneira de suprimir o fenómeno energético que vemos em núcleos galácticos activos.
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.
Se formos à procura destes buracos negros furtivos no centro das galáxias, o melhor local para procurar é na nossa própria galáxia, na Via Láctea. Esta é uma fotografia grande angular tirada no centro da Via Láctea. O que vemos é uma fila de estrelas. E isto é porque vivemos numa galáxia que tem uma estrutura espalmada em forma de disco. Como vivemos no centro dela, quando olhamos para o centro vemos este plano que define o plano da galáxia, ou a linha que define o plano da galáxia.
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.
A vantagem de estudarmos a nossa própria galáxia é simplesmente tratar-se do exemplo mais próximo do centro de uma galáxia que alguma vez teremos à disposição pois a outra galáxia mais próxima está 100 vezes mais distante. Podemos, por isso, ver com mais detalhe a nossa galáxia do que qualquer outra. Como veremos de seguida, a capacidade de ver com mais detalhe é fundamental para esta experiência.
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.
Como é que os astrónomos conseguem provar que existe muita massa dentro de um pequeno volume? Esse é o trabalho que vos venho mostrar hoje. A ferramenta que utilizamos é observar a forma como as estrelas orbitam em torno do buraco negro. As estrelas orbitarão os buracos negros da mesma maneira que os planetas orbitam o sol. É a atracção gravitacional que faz com que estes objectos orbitem. Se não existissem objectos maciços, estes elementos dispersar-se-iam ou, pelo menos, seriam muito mais lentos pois tudo o que determina como eles orbitam é a quantidade de massa dentro da sua órbita.
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.
Isto é óptimo porque a minha missão é demonstrar que existe muita massa dentro de um pequeno volume. Se conheço a velocidade de rotação também conheço a massa. E se eu conheço a escala da órbita também conheço o raio. Assim sendo, quero observar as estrelas que estão mais próximas do centro da galáxia. Pois quero demonstrar que há uma massa dentro da região mais pequena possível. Quer isto dizer que eu quero ver o máximo de detalhe. Foi por isso que, para esta experiência, usámos o maior telescópio do mundo.
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.
Este é o observatório Keck. Aloja dois telescópios com um espelho de 10 metros, o que corresponde ao diâmetro de um campo de ténis. Isto é maravilhoso porque a promessa promocional dos telescópios grandes é que quanto maior o telescópio, maior o detalhe com que podemos ver. Mas afinal estes telescópios, ou qualquer telescópio ao nível do solo, têm tido alguma dificuldade em fazer jus à promessa promocional. Tal acontece por causa da atmosfera. A atmosfera é óptima para nós, permite-nos sobreviver aqui na Terra. Mas é um problema para os astrónomos. que querem ver através da atmosfera para as fontes astronómicas.
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.
Por isso, para terem uma ideia, é como olhar para um seixo no fundo de um ribeiro. Olhando para o seixo no fundo do ribeiro, o ribeiro está permanentemente em movimento e turbulento tornando difícil ver o seixo no leito do ribeiro. Da mesma forma, é difícil ver as fontes astrológicas, por causa da atmosfera, que está sempre em movimento.
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.
Por isso, passei grande parte da minha carreira a trabalhar para corrigir o efeito da atmosfera e obter uma vista mais nítida. Com isto ganhamos um factor de 20. Penso que todos concordam que, se conseguirmos melhorar a vida num factor de 20, provavelmente teremos melhorado bastante o nosso estilo de vida. Por exemplo, o vosso salário, ou os vossos filhos, dariam pela diferença.
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.
Esta animação mostra-vos um exemplo das técnicas que usamos, a chamada óptica adaptativa. A animação que estão a ver alterna entre um exemplo do que veriam, se não usassem esta técnica, por outra palavras, apenas uma fotografia com estrelas. — e a caixa está colocada no centro da galáxia onde pensamos que está o buraco negro. Sem esta tecnologia não conseguimos ver as estrelas. Com esta tecnologia, de repente, conseguimos. Esta tecnologia funciona com a introdução de um espelho no sistema de óptica do telescópio que está sempre a mudar para contrariar o efeito da atmosfera. É como uns óculos muito sofisticados para o telescópio.
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.
Nos próximos diapositivos vou concentrar-me naquele quadradinho. É lá que vamos ver as estrelas apesar de já as termos visto a todas. Quero ver como elas se têm deslocado. No decorrer desta experiência, estas estrelas deslocaram-se uma distância tremenda. Temos vindo a fazer esta experiência desde há 15 anos e temos visto as estrelas dar a volta completa.
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.
A maioria dos astrónomos tem uma estrela favorita e a minha hoje é uma estrela marcada ali em cima, a SO-2. Sem dúvida, a minha estrela favorita entre todas. É a minha predilecta porque dá a volta em apenas 15 anos. Para terem uma ideia de como isso é rápido, o Sol demora 200 milhões de anos a dar a volta ao centro da galáxia. As estrelas que conhecíamos e que estavam o mais próximas possível do centro da galáxia, demoram 500 anos. Esta dá a volta no decurso de uma vida humana. De certa forma, isto é uma coisa profunda.
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.
Mas é a chave da experiência. A órbita diz-me quanta massa há no interior de um raio muito pequeno. Em seguida vemos uma fotografia, que mostra, antes desta experiência, a dimensão a que podíamos confinar a massa no centro da galáxia. O que sabíamos antes é que, no interior daquele círculo, havia quatro milhões de vezes a massa do Sol . Como vemos, há muito mais coisas dentro daquele círculo. É possível ver muitas estrelas. Efectivamente havia muitas alternativas à ideia de existir um buraco negro supermaciço no centro da galáxia porque era possível colocar muitas coisas ali.
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.
Com esta experiência, confinámos a mesma massa a um volume muito menor que é 10 mil vezes mais pequeno. Por este motivo, pudemos demonstrar que existe ali um buraco negro supermaciço. Para terem uma ideia de quão pequeno é aquele espaço, é do tamanho do nosso sistema solar. de maneira que estamos a atafulhar 4 milhões de vezes a massa do Sol nesse pequeno volume.
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.
Agora, a verdade na publicidade. Disse-vos que a minha tarefa era reduzi-lo ao raio de Schwarzchild. A verdade é que ainda não cheguei lá. Mas efectivamente, hoje em dia não temos nenhuma alternativa que explique esta concentração de massa. Na realidade, trata-se do melhor indício que temos não só da existência de um buraco negro supermaciço no centro da nossa galáxia, mas de qualquer um no universo. E o que se segue? Penso que esta é a melhor teoria que teremos com a tecnologia actual, por isso, vamos avançar com o problema.
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.
O que vos quero dizer, muito sucintamente, são alguns exemplos do entusiasmo face ao que podemos fazer hoje no centro da galáxia, agora que sabemos, ou pelo menos acreditamos, que existe aí um buraco negro supermaciço. E a fase divertida desta experiência é que enquanto testamos algumas das nossas ideias sobre as consequências de um buraco negro supermaciço no centro da nossa galáxia, praticamente todas elas revelaram inconsistências com as nossas observações. Aí é que começa o divertimento.
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.
Vou dar-vos dois exemplos. Podem perguntar: "O que esperar das estrelas antigas "que estão junto do centro da galáxia há muito tempo "e que tiveram muito tempo para interagir com o buraco negro?" É de esperar que as estrelas antigas estejam muito juntas em torno do buraco negro.
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.
Deveríamos ver muitas estrelas antigas junto deste buraco negro. Da mesma forma, esperar-se-ia o oposto das estrelas jovens, não deveriam existir aí nenhumas. Um buraco negro não é um bom vizinho para uma creche estelar. Para formar uma estrela, é necessária a implosão duma grande bola de gás e pó. E essa é uma entidade muito frágil. E o que faz o buraco negro? Ele desagrega essa nuvem de gás. Puxa com muito mais força de um lado do que do outro e a nuvem desfaz-se.
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.
Prevíamos que a formação de estrelas não deveria ocorrer nesse ambiente. Por isso, não deveríamos ver estrelas jovens. E o que é que vemos? Recorrendo a observações diferentes das que vos mostrei hoje, podemos distinguir as estrelas antigas das jovens. As antigas são vermelhas. As jovens são azuis e as amarelas ainda não sabemos. Podem portanto ver a surpresa. Há uma escassez de estrelas antigas.
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.
E uma abundância de estrelas jovens, o exacto oposto das nossas previsões. Por isso é que esta é a parte divertida. É isto que estamos a tentar entender, o mistério desta configuração, como resolvemos esta contradição. É por isso que os meus alunos estão neste preciso momento agarrados ao telescópio no Havai, a fazer observações que, esperamos, nos levem à fase seguinte, na qual podemos resolver esta questão de porque é que existem tantas estrelas jovens e tão poucas antigas. Para podermos progredir, temos de olhar para as órbitas das estrelas que estão mais distantes. Para isso, provavelmente, precisamos
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.
de tecnologia muito mais sofisticada do que a de hoje. Porque, quando digo que estamos a corrigir o efeito da atmosfera da Terra, estamos só a corrigir metade dos erros introduzidos. Fazemos isto disparando um raio laser para a atmosfera e o que pensamos poder fazer é disparar mais alguns de forma a corrigir o resto. É isso que esperamos fazer nos próximos anos. Numa escala temporal muito maior, o que esperamos fazer é construir telescópios ainda maiores. Lembrem-se que, em astronomia, quanto maior melhor.
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.
Queremos construir um telescópio de 30 metros. Com esse telescópio devemos poder ver estrelas que estão ainda mais próximas do centro da galáxia. E esperamos poder testar algumas das teorias de Einstein sobre a relatividade geral e algumas ideias de cosmologia sobre como se formam as galáxias. Pensamos, por isso, que o futuro desta experiência é extremamente estimulante.
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.
Por isso e para concluir, vou mostrar-vos uma animação que basicamente mostra como estas órbitas se têm deslocado em três dimensões. Espero que, pelo menos, vos tenha convencido de que temos, de facto, um buraco negro supermaciço no centro da galáxia. Significando isto que tais coisas existem no nosso Universo e que temos de discutir, temos de explicar a presença destes objectos no nosso mundo físico.
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.
Em segundo lugar, pudemos observar esta interacção em como os buracos negros supermaciços interagem e tentar compreender o papel que eles desempenham na modelação do que são as galáxias e como elas funcionam.
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)
E, por último, nada disto teria acontecido sem o advento do tremendo progresso conseguido na área da tecnologia. Pensamos que se trata de um campo em franco desenvolvimento e que reserva muitas surpresas para o futuro. Muito obrigada. (Aplausos)