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 se observa algo que não se pode ver? Esta é a questão básica de alguém que está interessado em achar e estudar buracos negros. Porque buracos negros são objetos cuja gravidade é tão intensa que nada pode escapar a ela, nem mesmo a luz, então, não se pode vê-los diretamente.
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.
Bem, minha história hoje sobre buracos negros é sobre um buraco negro em particular. Estou interessada em descobrir se existe ou não um deles que é realmente massivo, o que gostamos de chamar buraco negro "supermassivo", no centro da nossa galáxia. E a razão pela qual isso é interessante é que isso nos dá uma oportunidade de provar se estes objetos exóticos realmente existem ou não. E além disso, nos dá a oportunidade de entender como esses buracos negros supermassivos interagem com seu ambiente, e de compreender como eles afetam a formação e a evolução das galáxias nas quais eles 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.
Então, para começar, precisamos entender o que é um buraco negro para podermos entender a evidência de um. O que é um buraco negro? Bem, de modo geral, um buraco negro é um objeto incrivelmente simples, porque há apenas 3 características que se pode descrever: a massa, a rotação e a carga. E eu vou falar apenas sobre a massa. Nesse sentido, então, é um objeto muito simples. Mas, em outro sentido, é um objeto tão complicado que precisamos de uma física relativamente exótica para descrevê-lo, e, de certo modo, representa uma ruptura da nossa compreensão física 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.
Mas, hoje, o modo como quero que vocês compreendam um buraco negro, pela evidência de um buraco negro, é pensar nele como um objeto cuja massa está confinada em volume zero. Então, apesar do fato de que eu vou falar sobre um objeto que é supermassivo, e irei chegar ao que isto realmente quer dizer em um momento, ele não tem um tamanho finito. Isso 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, há um tamanho finito que vocês podem ver, conhecido como o raio de Schwarzschild. O nome é em homenagem ao cara que descobriu porque esse era um raio tão importante. Esse é um raio virtual, não é realidade; o buraco negro não tem tamanho. Então, por que ele é importante? É importante porque ele nos diz que qualquer objeto pode se tornar um buraco negro. Isto é, você, seu vizinho, seu celular, o auditório pode se tornar um buraco negro se você descobrir como comprimí-lo até o tamanho do 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.
A partir deste ponto, o que acontecerá? A partir deste ponto, a gravidade vence. A gravidade ganha de qualquer outra força conhecida. E o objeto é forçado a continuar em colapso até um objeto infinitamente pequeno. E isso é um buraco negro. Então, se pudéssemos comprimir a Terra ao tamanho de um cubo de açúcar, ela se tornaria um buraco negro, porque 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, o truque aqui é calcular o tal raio de Schwarzschild. E, na verdade, é muito simples de calcular. Ele depende unicamente da massa do objeto. Objetos maiores têm raios Schwarzschild maiores. Objetos menores têm raios de Schwarzschild menores. Então, se pegássemos o sol e o apertássemos até o tamanho da Universidade de Oxford, ele se tornaria 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.
Agora sabemos o que é o raio de Schwarzschild. E é um conceito bastante útil, porque ele nos diz não apenas quando um buraco negro irá se formar, mas também nos dá os elementos chave para a evidência do buraco negro. Só preciso de duas coisas. Preciso entender a massa do objeto que suponho ser um buraco negro, e qual é o seu raio de Schwarzschild. E como a massa determina o raio de Schwarzschild, na verdade, só preciso saber de 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.
Bem, minha tarefa em convencê-los de que há um buraco negro, é mostrar que há algum objeto que está confinado dentro de seu raio de Schwarzschild. E a tarefa de vocês, hoje, é serem céticos. OK, eu não vou falar sobre um buraco negro comum; eu vou falar sobre buracos negros supermassivos.
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.
Então, gostaria de explicar um pouco o que é um buraco negro convencional, se é que pode haver algo como um buraco negro convencional. Um buraco negro convencional é o estado final da vida de uma estrela realmente massiva. Então, se uma estrela nasce com muito mais massa do que o sol, ela chegará ao fim de sua vida explodindo e deixando para trás estas belas supernovas que vemos aqui. E, dentro daquela supernova que restou, haverá um pequeno buraco negro, o qual, grosso modo, tem três vezes a massa do sol. Em escala astronômica, este é um buraco negro bem 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 sobre buracos negros supermassivos. E imagina-se que os buracos negros supermassivos estejam no centro de galáxias. E esta bela foto, tirada com o telescópio Hubble, mostra a vocês que galáxias vêm em diversas formas e tamanhos. Há grandes. Há pequenas. Quase todo objeto naquela foto ali é uma galáxia. E há uma bela espiral acima, à esquerda. E há centenas de bilhões de estrelas naquela galáxia, só para lhes dar uma idéia da escala. E toda a luz que vemos de uma galáxia típica, que é o tipo de galáxias que estamos vendo aqui, vem da luz das estrelas. Então, nós 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 existem algumas galáxias relativamente exóticas. Eu gosto de chamá-las de prima donnas do mundo galático, porque elas são meio exibidas. E nós as chamamos de núcleos ativos de galáxias. E as chamamos assim porque os seus núcleos, ou seus centros, são muito ativos. Então, é ali do centro, na verdade, de onde vem a maior parte da luz estelar. E, ainda assim, o que vemos é na realidade luz que não pode ser explicada pela luz das estrelas. É muito mais energética. Na verdade, em alguns exemplos, é como essas que vemos aqui. Também há jatos vindos do centro. De novo, uma fonte de energia que é muito difícil de explicar, se você apenas pensar que galáxias são feitas de 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.
Então, o que as pessoas imaginaram é que talvez haja buracos negros supermassivos nos quais está caindo matéria. Então, você não pode ver o buraco negro propriamente dito, mas você pode transformar a energia gravitacional do buraco negro na luz que vemos. Portanto, imagina-se que talvez existam buracos negros supermassivos no centro de galáxias. Mas é um tipo de argumento indireto.
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, isso deu origem à noção de que talvez não sejam só essas prima donnas que tenham esses buracos negros supermassivos, mas que todas as galáxias abriguem esses buracos negros supermassivos no seus centros. E, se esse for o caso - e este é um exemplo de uma galáxia normal; o que vemos é luz das estrelas. E, se há um buraco negro supermassivo, precisamos supor que é um buraco negro de dieta. Porque esse é o jeito de anular os fenômenos energéticos que vemos em atividade nos núcleos das galáxias.
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 vamos procurar por esses buracos negros discretos no centro de galáxias, o melhor lugar para procurar é em nossa própria galáxia, a nossa Via Láctea. Esta é uma foto ampla do centro da Via Láctea. E o que vemos é uma linha de estrelas. Isso é porque vivemos em uma galáxia que é achatada, em forma de disco. E vivemos no meio dela, então, quando olhamos em direção ao centro, nós vemos esse plano que define a superfície da galáxia, ou linha que define a superfície 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.
Bem, a vantagem de estudar nossa própria galáxia é que ela é simplesmente o exemplo de centro de galáxia mais próximo que jamais iremos ter, porque a outra mais próxima está 100 vezes mais longe. Então, podemos ver muito mais detalhes na nossa galáxia que em qualquer outro lugar. E, como vocês verão em instantes, a capacidade de enxergar detalhes é a chave para esse experimento.
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.
Então, como é que os astrônomos provam que há um monte de massa dentro de um pequeno volume? Esse é o trabalho que tenho para mostrar a vocês hoje. E a ferramenta que usamos é observar o caminho pelo qual estrelas orbitam o buraco negro. Estrelas irão orbitar o buraco negro da mesma maneira que planetas orbitam o sol. É a gravidade que faz essas coisas orbitar. Se não houvesse objetos massivos, essas coisas iriam voar soltas, ou ao menos ir a uma taxa bem mais lenta, porque tudo o que determina como elas andam por aí é o quanto de massa está em 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.
Isso é notável, porque, lembrem-se, meu trabalho é mostrar que há muita massa dentro de um pequeno volume. Então, se eu souber o quão rápido ele anda, eu saberei a massa. E se eu souber a escala da órbita, saberei o raio. Então, eu quero ver as estrelas que estão o mais perto possível do centro da galáxia. Porque eu quero mostrar que há massa dentro de uma região o menor possível. Isso significa que quero ver muitos detalhes. E esse é o motivo pelo qual usamos, para esse experimento, 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. Ele abriga dois telescópios com um espelho de 10 metros, que é aproximadamente o diâmetro de uma quadra de tênis. Isso é maravilhoso porque a promessa de campanha de grandes telescópios é que, quanto maior o telescópio, menor o detalhe que podemos ver. Mas acontece que esses telescópios, ou qualquer telescópio no solo tem tido dificuldade para cumprir essa promessa. E isso por causa da atmosfera. Atmosfera é ótima para nós; ela nos permite sobreviver aqui na Terra. Mas é relativamente desafiadora para astrônomos que querem olhar através da atmosfera na direção dos astros.
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.
Então, para lhes dar uma noção, é como olhar para um seixo no fundo de um córrego. Olhando para um seixo no fundo de um córrego, o córrego está em contínuo movimento e turbulência, e isso torna muito difícil de ver o seixo no fundo do córrego. Da mesma maneira, é muito difícil enxergar os astros, 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.
Eu passei muito da minha carreira trabalhando em meios de corrigir isso, para nos dar uma visão mais clara. E isso nos dá um ganho de fator 20. E eu acho que todos concordam que se você pode descobrir como melhorar a vida em um fator de 20 você provavelmente melhorou seu estilo de vida bastante, o seu salário, você iria notar, ou seus filhos, você iria notar.
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.
E essa animação aqui mostra um exemplo das técnicas que usamos, chamadas de ótica adaptativa. Vocês estão vendo uma animação que caminha por um exemplo do que você veria se não usasse essa técnica. Em outras palavras, apenas uma figura que mostra as estrelas. A caixa está direcionada no centro da galáxia, que é onde nós achamos que está o buraco negro. Sem essa tecnologia você não consegue ver as estrelas. Com essa tecnologia, de repente, você passa a vê-las. Essa tecnologia funciona colocando-se um espelho dentro do sistema ótico do telescópio, que fica mudando continuamente para compensar o que a atmosfera faz. Ou seja, é como se fosse um óculos muito chique para o seu 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 slides irei focar apenas naquele pequeno quadrado ali. Iremos olhar para as estrelas dentro daquele pequeno quadrado, apesar de termos olhado para todas elas. Quero ver como essas coisas se moveram. E, no decorrer deste experimento, estas estrelas se moveram um bocado. Nós estamos fazendo este experimento há 15 anos, e vemos as estrelas fazerem todo esse caminho em volta.
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 astrônomos tem uma estrela favorita, e a minha, hoje, é uma estrela que está marcada lá, SO-2. Absolutamente minha estrela favorita no mundo. E isso porque ela faz o caminho todo em apenas 15 anos. Para ter uma idéia de quão pouco isso é, o sol leva 200 milhões de anos para dar uma volta completa no centro da galáxia. As estrelas que conhecíamos antes, que estavam o mais perto possível do centro da galáxia, levam 500 anos. E essa aqui, essa aqui dá uma volta no tempo de vida humano. Isso é meio profundo, de certo modo.
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 para este experimento. A órbita me diz quanta massa está contida em um raio muito pequeno. Então, seguindo em frente, nós vemos uma figura que mostra o tamanho no qual, antes deste experimento, conseguíamos confinar a massa do centro da galáxia. O que sabíamos antes é que havia 4 milhões de vezes a massa do sol dentro daquele círculo. E, como podem ver, havia muitas outras coisas dentro daquele círculo. Vocês podem ver muitas estrelas. Então, na verdade, havia muitas alternativas à idéia de que havia um buraco negro supermassivo no centro da galáxia, porque você poderia colocar muita coisa lá.
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.
Mas, com este experimento, nós confinamos aquela mesma massa em um volume muito menor, que é 10 mil vezes menor. E, por causa disso, pudemos demonstrar que há um buraco negro supermassivo ali. Para se ter uma idéia de quão pequeno isso é, é o tamanho do nosso sistema solar. Bem, estamos amontoando 4 milhões de vezes a massa do sol naquele 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.
Então, não é propaganda enganosa. Certo? Eu contei a vocês que minha tarefa é chegar ao raio de Schwarzschild. E a verdade é que ainda não cheguei bem lá. Mas, hoje, nós não temos outro modo de explicar essa concentração de massa. E, na verdade, é a melhor evidência que temos até hoje, não apenas da existência de um buraco negro supermassivo no centro da nossa própria galáxia, mas de qualquer um no nosso universo. Bem, e aí? Na verdade, eu acho que isso é o melhor podemos fazer com a tecnologia atual, então, vamos tocar em frente 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.
Bem, o quero contar, bem brevemente, são alguns exemplos do entusiasmo do que podemos fazer hoje no centro da galáxia, agora que sabemos, ou pelo menos acreditamos, que há um buraco negro supermassivo lá. E a fase divertida deste experimento é, enquanto testávamos algumas de nossas idéias sobre as consequências de um buraco negro supermassivo estar no centro da nossa galáxia, quase todas elas estavam inconsistentes com o que observamos na verdade. E aí está a graça.
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.
Deixe-me dar dois exemplos. Você pode perguntar: "O que você espera das estrelas antigas, estrelas que estavam em volta do centro da galáxia por um longo tempo, elas tiveram tempo de sobra para interagir com o buraco negro." O que você espera é que as estrelas antigas estejam bem aglomeradas em volta do buraco negro. Você devia ver muitas estrelas antigas próximas 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.
Do mesmo modo, para as estrelas jovens, ou o oposto, as estrelas jovens, elas simplesmente não deviam estar lá. Um buraco negro não é um bom vizinho para um berçário de estrelas. Para uma estrela se formar, é necessário que uma grande bola de gás e poeira desmorone. É uma entidade muito frágil. E o que um buraco negro enorme faz? Ele descasca aquela nuvem de gás. Ele puxa um dos lados com muito mais força que o outro e a nuvem é arrancada. Na verdade, nós prevemos que aquela formação estelar não devia suceder naquele ambiente.
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.
Então, não deveríamos ver estrelas jovens. O que vemos, então? Usando observações que não são aquelas que lhes mostrei hoje, nós podemos efetivamente descobrir quais são antigas e quais são jovens. As antigas estão vermelhas. As jovens estão azuis. E as amarelas, ainda não sabemos. Bem, vocês já podem ver a surpresa. Há uma escassez de estrelas antigas. Há uma abundância de estrelas jovens, é exatamente o oposto do previsto.
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.
Bem, essa é a parte divertida. E na verdade, isso é o que estamos tentando descobrir hoje, esse mistério de como se faz -- como se resolve essa contradição. Na realidade, meus alunos graduados estão, neste exato momento, hoje, ao telescópio, no Havaí, fazendo observações para nos levar esperamos, um passo adiante, onde poderemos abordar a questão do porque existem tantas estrelas jovens, e tão poucas estrelas antigas. Para progredir, precisamos realmente olhar para as órbitas de estrelas que estão bem mais longe. Para isso, provavelmente precisaremos de tecnologia muito mais sofisticada que a que temos hoje.
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.
Porque, na verdade, quando eu disse que estamos corrigindo o que a atmosfera da Terra faz, nós corrigimos, na verdade, apenas metade dos erros causados. Nós fazemos isso atirando um laser na atmosfera, e achamos que se fizermos brilhar um pouco mais poderemos corrigir o resto. E é isso que esperamos fazer nos próximos anos. E num prazo muito mais longo, esperamos construir telescópios ainda maiores, porque, lembrem-se, tamanho é documento na astronomia.
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. E, com esse telescópio, devemos estar aptos a ver estrelas que estão ainda mais próximas do centro da galáxia. E esperamos ter condições de testar algumas das teorias da relatividade geral, de Einstein, algumas idéias em cosmologia sobre como galáxias se formam. Bem, nós achamos que o futuro deste experimento é bem emocionante.
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.
Concluindo, vou mostrar-lhes uma animação que mostra basicamente como estas órbitas têm se movido, em 3 dimensões. E eu espero que, pelo menos, eu tenha convencido vocês que, primeiro, de fato nós temos um buraco negro supermassivo no centro da galáxia. E isso significa que essas coisas realmente existem em nosso universo, e temos que lidar com isso, temos que explicar como pode haver esses objetos em 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.
Segundo, nós pudemos observar como buracos negros supermassivos interagem, e entender, talvez, o papel deles no desenho das galáxias, e como eles operam.
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, mas não menos importante, nada disso teria acontecido sem o advento do tremendo progresso que tem sido feito na área tecnológica. E acreditamos que esta é uma área que está se movendo muito rapidamente, e promete muito para o futuro. Muito obrigado. (Aplausos)