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.
Cum observi ceva ce nu se poate vedea? Aceasta este întrebarea de bază a cuiva care este interesat în găsirea și studiul găurilor negre. Fiindcă găurile negre sunt obiecte a căror atracție gravitaţională este atât de intensă încât nimic nu-i scapă, nici măcar lumina, așa că nu o poți vedea direct.
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.
Povestea mea de azi despre găuri negre este despre o anumită gaură neagră. Sunt interesată în a afla dacă există sau nu există o gaură neagră într-adevăr masivă, ceva ce nouă ne place să numim o gaură neagră „supermasivă”, în centrul galaxiei noastre. Iar motivul pentru care acest lucru este interesant este că ne dă șansa să demonstrăm dacă aceste obiecte exotice există cu adevărat. Şi în al doilea rând, ne dă șansa să înțelegem cum interacționează aceste găuri negre supermasive cu mediul lor, și să înțelegem cum afectează ele formarea și evoluția galaxiilor din care fac parte.
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.
Pentru a începe avem nevoie să înțelegem ce este o gaură neagră pentru a putea apoi înțelege dovada unei găuri negre. Deci ce este o gaură neagră? Ei bine, în multe feluri, o gaură neagră este un obiect incredibil de simplu, fiindcă sunt doar trei caracteristici pe care le poți descrie: masa, momentul de rotație - spinul - și sarcina. Iar eu voi vorbi doar despre masă. Așa că, în acel sens, este un obiect foarte simplu. Dar într-un alt sens, este un obiect incredibil de complicat pentru care avem nevoie de fizică relativ exotică pentru a-l descrie, și într-un fel reprezintă limita puterii noastre de a înțelege fizica universului.
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.
Însă azi, modul în care vreau să înțelegeți o gaură neagră, pentru dovada unei găuri negre, este să vă gândiți la ea ca la un obiect a cărei masă este închisă într-un volum zero. Astfel, în ciuda faptului că vă voi vorbi despre un obiect care este supermasiv, și voi ajunge într-o clipă să explic ce înseamnă asta, ea nu are dimensiune finită. Așa că este un pic complicat.
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.
Dar din fericire există o dimensiune finită pe care o puteți vedea, și ea este cunoscută ca raza Schwarzschild. Iar ea a fost numită după tipul care a recunoscut de ce a fost o rază așa de importantă. Este o rază virtuală, nu reală; gaura neagră nu are dimensiune. De ce este așa de importantă? Este importantă fiindcă ne spune că orice obiect poate deveni o gaură neagră. Adică voi, vecinul vostru, telefonul mobil, auditoriul poate deveni o gaură neagră dacă înțelegi cum să-l comprimi până la mărimea razei 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.
Ce se va întâmpla în acel punct? În acel punct gravitația învinge. Gravitația învinge toate celelalte forțe cunoscute. Și obiectul este forțat să continue să se prăbușească către un obiect infinit de mic. Și apoi este o gaură neagră. Deci dacă am comprima Pământul la mărimea unui cub de zahăr, ar deveni o gaură neagră, fiindcă mărimea cubului de zahăr este raza lui 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.
Acum, cheia aici este să calculăm acea rază Schwarzschild. Și s-a dovedit că este de fapt destul de simplu să o calculăm. Ea depinde doar de masa obiectului. Obiecte mai mari au raze Schwarzschild mai mari. Obiecte mai mici au raze Schwarzschild mai mici. Deci, dacă am lua Soarele și l-am comprima până la dimensiunea Universității Oxford, el ar deveni o gaură neagră.
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.
Deci știm acum ce este raza Schwarzschild. Și de fapt este un concept foarte util, fiindcă ne spune nu numai când se formează o gaură neagră, dar ne dă și elementele cheie pentru dovada unei găuri negre. Am nevoie doar de două lucruri. Trebuie să înțeleg masa obiectului despre care pretind că este o gaură neagră, și care este raza lui Schwarzschild. Și deoarece masa determină raza Schwarzschild, de fapt există doar un singur lucru pe care trebuie să-l cunosc.
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.
Așa că sarcina mea de a vă convinge că există acolo o gaură neagră, este să arăt că există acolo un obiect care este limitat de propria rază Schwarzschild. Iar sarcina voastră de azi este să fiți sceptici. În regulă, nu voi vorbi despre vreo gaură neagră obișnuită; voi vorbi despre găurile negre supermasive.
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.
Aș fi vrut să spun câteva cuvinte despre ce este o gaură neagră obișnuită, ca și cum ar putea exista așa ceva precum o gaură neagră obișnuită. Gaura neagră obișnuită este starea de sfârșit a vieții unei stele într-adevăr masive. Deci dacă o stea își începe viața cu mult mai multă masă decât masa Soarelui, își va sfârși viața explodând și lăsând în urmă aceste frumoase resturi de supernovă pe care le vedem aici. Iar în interiorul resturilor supernovei va exista o mică gaură neagră care are o masă aproximativă de trei ori masa Soarelui. Pe o scară astronomică aceea este o gaură neagră foarte mică.
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.
Acum, eu vreau să vorbesc despre găurile negre supermasive. Iar găurile negre supermasive se cred a fi de găsit în centrele galaxiilor. Și această poză minunată făcută cu Telescopul Spațial Hubble vă arată că galaxiile sunt de toate formele și mărimile. Există unele mari. Există unele mici. Aproape fiecare obiect din acea poză este o galaxie. Și este una spiralată foarte drăguță în colțul din stânga sus. Și sunt o sută de miliarde de stele în acea galaxie, doar ca să vă dau o idee privind scara. Și toată lumina pe care o vedem de la o galaxie tipică, care este de tipul galaxiei pe care o vedem aici, vine de la lumina stelelor. Deci, vedem galaxia din cauza luminii stelare.
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.
Acum, există câteva galaxii relativ exotice. Îmi place să le numesc primadonele lumii galaxiilor, fiindcă ele parcă se dau în spectacol. Și le numim nuclee galactice active. Și le numim așa fiindcă nucleul lor, sau centrele lor, sunt foarte active. Așa că, din centrul acela, de acolo provine majoritatea luminii stelare. Și totuși, ceea ce vedem de fapt este lumină care nu poate fi explicată prin lumina stelară. Este cu mult mai energetică. De fapt, în câteva exemple este ca cele pe care le vedem aici. Sunt de asemenea jeturi care provin din centru. Din nou, o sursă de energie care este foarte greu de explicat dacă crezi că galaxiile sunt compuse doar din stele.
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.
Deci, oamenii s-au gândit că poate există găuri negre supermasive în care cade materia. Așa că, nu poți vedea gaura neagră în sine, dar poți converti energia gravitațională a găurii negre în lumina pe care o vedem. Deci există ideea că ar exista găuri negre supermasive în centrul galaxiilor. Dar este cumva un argument indirect.
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.
Însă a dus la ideea că poate nu numai aceste primadone au aceste găuri negre supermasive, ci mai degrabă toate galaxiile ar găzdui aceste găuri negre supermasive în centrele lor. Și dacă ăsta e cazul -- și acesta este un exemplu de galaxie normală; ceea ce vedem este lumina stelară. Iar dacă există o gaură neagră supermasivă, trebuie să presupunem că este o gaură neagră pusă la dietă. Fiindcă aceasta este calea pentru a suprima fenomenul energetic văzut în nucleele galactice active.
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.
Dacă vom căuta aceste găuri negre ascunse în centrul galaxiilor, cel mai bun loc unde să privim este propria noastră galaxie, Calea Lactee. Iar aceasta este o poză panoramică a centrului Căii Lactee. Și ceea ce vedem este o linie de stele. Şi asta pentru că trăim într-o galaxie care este o structură aplatizată, ca un disc. Și trăim în mijlocul ei, așa că atunci când ne uităm spre centru, vedem acest plan care definește planul galaxiei, sau o linie care definește planul galaxiei.
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.
Acum, avantajul studierii propriei noastre galaxii este că pur și simplu este cel mai apropiat exemplu de centru de galaxie pe care îl vom avea vreodată, fiindcă cea mai apropiată galaxie este de 100 de ori mai departe. Deci putem vedea cu mult mai multe detalii în galaxia noastră decât oriunde altundeva. Iar - așa cum veți vedea într-o clipă - abilitatea de a vedea detalii este cheia acestui experiment.
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.
Deci, cum dovedesc astronomii că există multă masă în interiorul unui volum mic? Acest lucru v-il voi arăta azi. Iar unealta pe care o folosim este urmărirea modului în care stelele orbitează în jurul găurii negre. Stelele vor orbita în jurul găurii negre în exact același mod în care planetele se învârt în jurul soarelui. Atracția gravitațională este cea care face aceste lucruri să orbiteze. Dacă nu ar fi obiecte masive, aceste lucruri ar zbura, sau cel puțin s-ar mișca cu o viteză mult mai mică fiindcă ceea ce determină mișcarea lor pe orbită este câtă masă există în interiorul orbitei.
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.
Asta este grozav, fiindcă sarcina mea este să arăt că există multă masă într-un volum mic. Deci dacă știu cât de repede se învârte, cunosc și masa. Iar dacă știu dimensiunea orbitei, cunosc și raza. Așa că eu vreau să văd stelele care sunt cât mai aproape posibil de centrul galaxiei. Fiindcă vreau să arăt că există o masă într-o regiune cât mai mic posibilă. Asta înseamnă că vreau să văd o mulțime de detalii. Și acesta este motivul pentru care am utilizat pentru acest experiment cel mai mare telescop din lume.
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.
Acesta este observatorul Keck. El are două telescoape cu o oglindă de 10 metri, care este aproximativ lățimea unui teren de tenis. Acum, asta este minunat fiindcă promisiunea electorală a telescoapelor mari este următorul: cu cât telescopul este mai mare, cu atât este mai mic detaliul vizibil. Dar de fapt aceste telescoape sau orice telescop de pe sol, au o mică problemă la îndeplinirea promisiunii acestei campanii. Iar asta este din cauza atmosferei. Atmosfera este minunată pentru noi; ne permite să supraviețuim aici pe Pământ. Dar este relativ problematică pentru astronomii care vor să privească prin atmosferă la sursele astronomice.
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.
Pentru a vă da o idee despre cum este asta, este de fapt ca și cum te-ai uita la o pietricică aflată pe fundul unui curs de apă. Privind la pietricica de pe fundul apei curgătoare, apa curgătoare este în mișcare continuă și este turbulentă, şi asta îngreunează foarte mult observarea pietricelei de pe fund. Într-un mod foarte similar, este foarte dificil să vezi sursele astronomice, din cauza atmosferei aflate în mișcare continuă.
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.
Așa că mi-am petrecut o mare parte a carierei lucrând la metode de a corecta efectul atmosferei, pentru a avea o imagine mai curată. Iar asta ne îmbunătăţeşte cam de 20 de ori imaginea. Și cred că sunteți toți de acord că dacă ați putea găsi o cale de a îmbunătăți viața de 20 de ori probabil v-ați îmbunătățit foarte mult stilul de viață, să zicem salariul sau copiii voștri, să zicem.
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.
Și această animație arată aici un exemplu al tehnicilor pe care le folosim, numită optică adaptivă. Vedeți o animație care trece de la un exemplu cu ce ați fi văzut dacă nu utilizăm această tehnică. Cu alte cuvinte, doar o poză care arată stelele, iar cutia este centrată pe centrul galaxiei, unde credem noi că este gaura neagră. Deci fără această tehnologie nu poți să vezi stelele. Cu această tehnologie dintr-o dată le poți vedea. Această tehnologie funcționează prin introducerea unei oglinzi în sistemul optic al telescopului, oglindă care se schimbă continuu pentru a contracara efectele atmosferei. Sunt un fel de ochelari foarte speciali pentru telescop.
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.
În următoarele câteva imagini mă voi concentra pe acel mic pătrat de acolo. Ne vom uita numai la stelele din acel mic pătrat, deși ne-am uitat la ele toate. Vreau să văd cum s-au deplasat aceste lucruri. Iar pe durata experimentului aceste stele s-au deplasat imens. Facem acest experiment de 15 ani, și am văzut stelele parcurgând o orbită completă.
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.
Majoritatea astronomilor au o stea favorită, iar a mea este azi o stea etichetată SO-2. Steaua mea favorită în mod absolut. Și asta fiindcă parcurge orbita în numai 15 ani. Și ca să înțelegeți cât de scurt este asta, soarele face o rotație completă în jurul centrului galaxiei în 200 de milioane de ani. Stele despre care știam înainte, care erau așa de aproape de centrul galaxiei cât se poate, le ia 500 de ani. Iar aceasta parcurge orbita într-o viață umană. Acest lucru este într-un fel destul de profound.
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.
Dar este cheia acestui experiment. Orbita îmi spune cât de multă masă este în interiorul unei raze foarte mici. În continuare vedem o poză care vă arată înainte de acest experiment, dimensiunea la care puteam comprima masa centrului galaxiei. Ce știam înainte este că era de patru milioane ori masa soarelui în interiorul acelui cerc. Și așa cum puteți vedea, erau și multe alte lucruri în interiorul acelui cerc. Puteți vedea o mulțime de stele. Deci, erau de fapt o mulțime de alternative la ideea că ar fi o gaură neagră supermasivă în centrul galaxiei, fiindcă puteai pune o mulțime de lucruri acolo.
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.
Dar cu acest experiment am comprimat aceeași masă într-un volum mult mai mic, care este de 10 mii de ori mai mic. Și din cauza asta, am fost în stare să demonstrăm că există acolo o gaură neagră supermasivă. Pentru a înțelege cât de mic este acel volum, acela este dimensiunea sistemului nostru solar. Deci, înghesuim de patru milioane ori masa soarelui în acel mic volum.
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.
Acum, care este adevărul din spatele reclamei? V-am spus că slujba mea este să o reduc până la raza Schwarzchild. Iar adevărul este că nu am ajuns încă acolo. Dar azi nu avem de fapt alternative pentru a explica această concentrare de masă. Și de fapt este cea mai bună dovadă pe care o avem pâna acum pentru existența unei găuri negre supermasive nu numai în centrul propriei noastre galaxii, ci oriunde în univers. Deci ce urmează? Cred de fapt că aceasta este cel mai bun rezultat posibil cu tehnologia de azi, așa că să trecem mai departe.
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.
Ce vreau să vă spun, foarte pe scurt, sunt câteva exemple ale frământărilor noastre curente legate de centrul galaxiei, acum că știm că există acolo, sau cel puțin așa credem noi, că există acolo o gaură neagră supermasivă. Iar partea distractivă a acestui experiment este că, în timp ce am testat câteva din ideile noastre despre consecințele existenței unei găuri negre supermasive în centrul galaxiei noastre, aproape fiecare din ele a fost inconsistentă cu ceea ce vedem de fapt. Și asta este distracția.
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.
Permiteți-mi să vă dau cele două exemple. Ați putea întreba: "La ce vă așteptați pentru stelele bătrâne, stele care au fost în jurul centrului galaxiei o vreme lungă, ele au avut timp berechet să interacționeze cu gaura neagră." Vă așteptați ca stelele bătrâne ar trebui să fie foarte grupate în jurul găurii negre. Ar trebui să vedeți o mulțime de stele bătrâne lângă gaura neagră.
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.
La fel sau în contrast, stelele tinere, ele nu ar trebui să fie deloc acolo. O gaură neagră nu este un vecin plăcut pentru a creșă stelară. Pentru a se forma o stea, ai nevoie de o mare sferă de gaz și praf care să se strângă. Și asta este o entitate foarte fragilă. Și ce face marea gaură neagră? Ea deformează de o parte acel nor de gaz. Ea atrage mult mai puternic într-o parte decât în cealaltă și norul este făcut bucăți. De fapt, am anticipat că formarea stelelor nu ar trebui să se întâmple în acel mediu.
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.
Deci nu ar trebui să vedeți stele tinere. Dar ce vedem de fapt? Folosind alte observații decât cele arătate azi, putem să ne dăm seama care stele sunt bătrâne și care sunt tinere. Cele bătrâne sunt roșii. Cele tinere sunt albastre. Iar cele galbene, nu știm încă. Așa că vedeți deja surpriza. Există o lipsă de stele bătrâne. Există o abundență de stele tinere, adică exact opusul celor prezise.
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.
Deci, asta este partea distractivă. Și de fapt, azi, asta încercăm să înțelegem, acest mister al obținerii -- al rezolvării acestei contradicții. Așa că, de fapt, studenții mei absolvenți sunt, chiar în acest moment, azi, la telescop, în Hawaii, făcând observații care să ne aducă sperăm la următoarea etapă, în care vom putea răspunde la această întrebare despre existența a așa de multe stele tinere, și așa de puține stele bătrâne. Pentru a realiza progres avem nevoie să privim la orbitele unor stele care sunt mult mai departe. Pentru a face asta vom avea probabil nevoie de tehnologie mult mai sofisticată decât ce avem acum.
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.
Fiindcă, în realitate, în timp ce spunem că am corectat pentru erorile atmosferei Pământului, noi de fapt am corectat doar jumătate din erorile introduse. Facem asta trăgând cu un laser în atmosferă, și ceea ce credem că putem face dacă aprindem câteva în plus, atunci vom putea corecta restul erorilor. Deci asta este ceea ce sperăm să facem în următorii câțiva ani. Și pe un termen mult mai lung, sperăm să construim telescoape și mai mari, fiindcă, țineți minte, mai mare este mai bun în astronomie.
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.
Vrem să construim un telescop de 30 de metri. Iar cu acest telescop ar trebui să fim în stare să vedem stele care sunt și mai aproape de centrul galaxiei. Și sperăm să reușim să testăm câteva din teoriile lui Einstein despre relativitatea generalizată, câteva idei din cosmologie despre cum se formează galaxiile. Credem că viitorul acestui experiment este foarte captivant.
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.
Așa că, în concluzie, vă voi arăta o animație care de fapt vă arată cum aceste orbite se mișcă în trei dimensiuni. Și sper, dacă nimic altceva, că v-am convins că, unu, chiar avem o gaură neagră supermasivă în centrul galaxiei. Și asta înseamnă că aceste lucruri există în universul nostru, și trebuie să ne luptăm cu asta, trebuie să explicăm cum putem avea aceste obiecte în lumea noastră fizică.
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.
Doi, am fost în stare să privim la acea interacțiune, cum interacționează găurile negre supermasive, și să înțelegem, poate, rolul pe care îl joacă în formarea și funcționarea galaxiilor.
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)
Și ultimul, dar nu cel din urmă, nimic din asta nu s-ar fi întâmplat fără apariția formidabilului progres care s-a făcut pe frontul tehnologiei. Și credem că este un domeniu care se mișcă incredibil de repede, și promite multe în viitor. Vă mulțumesc foarte mult. (Aplauze)