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.
Как можно наблюдать за тем, чего не видно? Это основной вопрос для того, кто интересуется поиском и изучением чёрных дыр. Потому что чёрные дыры — это объекты, чьё гравитационное поле настолько велико, что ничто, даже свет, не может их покинуть, так что его нельзя увидеть напрямую.
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.
Итак, рассказ сегодня будет о чёрных дырах об особой чёрной дыре. Мне интересно узнать существует или нет очень массивная, как мы обычно говорим «сверхмассивная» чёрная дыра в центре нашей галактики. И это интересно, потому что это даёт нам возможность доказать, существуют ли эти экзотические объекты на самом деле. И во-вторых, это даёт нам возможность понять, как эти сверхмассивные чёрные дыры взаимодействуют с окружающей средой, и понять, как они влияют на формирование и эволюцию галактик, в которых они расположены.
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.
Итак, для начала, нам необходимо понять, что такое чёрная дыра, чтобы мы могли понять доказательство чёрной дыры Что же такое чёрная дыра? В какой-то мере, чёрная дыра — это неимоверно простой объект, потому что у неё только три характеристики, которые можно описать: масса, спин и заряд. И я буду говорить только о массе. Так что, с одной стороны, это очень простой объект. Но, с другой стороны, это неимоверно сложный объект, для описания которого нам необходима довольно-таки экзотическая физика, и в какой-то степени представляет собой прорыв в физическом понимании вселенной.
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.
Но сегодня, я буду представлять чёрную дыру, в целях доказательства её существования, как объект, чья масса сосредоточена в нулевом объёме. Так что, несмотря на то, что я буду говорить о сверхмассивном объекте, и я вернусь к тому, что это означает, через минуту, у него нет конечного размера. Так что всё немного запутано.
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.
К счастью, существует конечный размер, который вы можете увидеть и он известен как гравитационный радиус Шварцшильда. Назван в честь человека, который осознал, почему этот радиус так важен. Это виртуальный радиус, не реальный - у чёрной дыры нет размера. Итак, почему же он так важен? Он важен, потому что он показывает нам, что любой объект может стать чёрной дырой. То есть вы, ваш сосед, ваш телефон, эта аудитория, — могут стать чёрной дырой, если вам удастся найти способ их сильно сжать до размера радиуса Шварцшильда.
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.
И что произойдёт тогда? А тогда победит сила притяжения. Сила притяжения побеждает все известные силы. И объект вынужден продолжать сжиматься до бесконечно маленького размера. И становится чёрной дырой. Так что, если бы я сжала Землю до размера сахарного кубика, она бы стала чёрной дырой, потому как размер сахарного кубика это её радиус Шварцшильда.
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.
Самое главное — это определить значение радиуса Шварцшильда. И оказывается, что его довольно-таки просто определить. Он зависит только от массы объекта. Объекты большего размера имеют больший радиус Шварцшильда. У меньших радиус Шварцшильда меньше. Итак, если взять Солнце и сжать его до размера Оксфордского Университета, оно превратится в чёрную дыру.
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.
Итак, теперь мы знаем, что такое радиус Шварцшильда. И это довольно-таки полезный концепт, потому что он нам показывает не только, когда чёрная дыра формируется, но также даёт нам ключевые элементы для доказательства чёрной дыры. Мне нужны только две вещи: представление о массе объекта, который я называю чёрной дырой, и о том, каков его радиус Шварцшильда. И так как масса определяет радиус Шварцшильда, мне нужно знать только одну вещь.
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.
Тогда моя задача по убеждению вас в существовании чёрной дыры сводится к тому, чтобы показать существование некого объекта, который заключён в радиусе Шварцшильда. А ваша задача сегодня — быть скептиками. Итак, разговор пойдёт об ординарной чёрной дыре и о сверхмассивной чёрной дыре.
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.
Я бы хотела сказать пару слов о том, что такое ординарная чёрная дыра, как если бы такая вещь как ординарная чёрная дыра могла существовать. Ординарная чёрная дыра считается конечным этапом в жизни очень массивной звезды. Поэтому, если звезда начинает свою жизнь с гораздо большей массой, чем масса Солнца, она закончит свою жизнь взрывом и оставит за собой эти красивейшие остатки сверхновой звезды, которые мы видим здесь. А внутри этих остатков суперновой звезды будет маленькая чёрная дыра, масса которой будет примерно в три раза больше массы Солнца. По астрономическим меркам — это очень маленькая чёрная дыра.
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.
А теперь я хочу поговорить о сверхмассивных чёрных дырах. Считается, что сверхмассивные чёрные дыры располагаются в центре галактик. И это замечательное фото, сделанное космическим телескопом «Хаббл», показывает вам, что галактики бывают различных форм и размеров. Большие и маленькие. Почти каждый объект на этом фото — это галактика. Это спираль, поднимающаяся вверх, в левом верхнем углу. И в этой галактике сотни миллионов звёзд, просто чтобы дать вам понятие о масштабах. Свет, который мы наблюдаем в типичной галактике, одной из тех, что мы здесь видим, исходит от света звёзд. Так что мы видим галактику благодаря звёздному свету.
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.
Существует несколько относительно экзотичных галактик. Мне нравиться называть их примадоннами галактического мира, потому что они любят покрасоваться. Мы называем их активными ядрами галактик. И называются они так потому, что их ядра, их центр, очень активны. Из этого самого центра и исходит большая часть звёздного света. Однако, тот свет, что мы видим, не может быть объяснён светом звезды. Он обладает гораздо большей энергией. Фактически, в некоторых случаях это похоже на то, что мы сейчас видим. Это как бы струи, бьющие из центра. Опять же, источник энергии который очень сложно объяснить, если вы считаете, что галактики всего лишь состоят из звёзд.
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.
Поэтому люди подумали, что, возможно, там есть сверхмассивные чёрные дыры, в которые вваливается материя. То есть вы не можете увидеть саму чёрную дыру, но вы можете преобразовать её гравитационную энергию в свет, который мы видим. Таким образом, есть мнение, что сверхмассивные чёрные дыры существуют в центрах галактик. Но это как-бы косвенный аргумент.
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.
Так или иначе, это даёт начало идеи о том, что не только подобные примадонны имеют чёрные дыры, но и все галактики имеют в своём центре сверхмассивные чёрные дыры. В таком случае — это пример обычной галактики; то, что мы видим, — звёздный свет. И если там есть сверхмассивная чёрная дыра, мы вынуждены предполагать, что эта чёрная дыра — на диете. Потому что это способ уменьшить феномен энергии, который мы наблюдаем в активных ядрах галактик.
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.
Если мы хотим взглянуть на эти хитрые чёрные дыры в центре галактик, то лучшее место — это наша собственная галактика, наш Млечный Путь. На этом панорамном снимке запечатлён центр Млечного Пути. Мы видим линии звёзд. Это потому, что мы живём в плоской галактике по форме похожей на диск. Мы живём в её середине, так что если мы посмотрим в центр, то увидим плоскость, которая отражает плоскость галактики, или линию, отражающую плоскость галактики.
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.
Преимущество же изучения нашей галактики просто в том, что это ближайший центр галактики, который мы когда-либо будем иметь, потому что следующая ближайшая галактика находится в сто раз дальше от нас. Так что в нашей галактике мы сможем разглядеть гораздо больше деталей, чем где-либо ещё. А как вы сейчас видите, способность разглядеть детали — является ключевой в этом эксперименте.
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.
Итак, как же астрономы доказывают что большая масса находиться внутри малого объёма? Это задача, которую я сегодня должна представить вам. И инструмент, которым мы воспользуемся — это наблюдение за процессом вращения звёзд вокруг чёрной дыры. Звезда будет вращаться вокруг чёрной дыры точно так же, как планеты вращаются вокруг солнца. Это гравитационная тяга заставляет их вращаться. Если бы внутри не было массивных объектов, они бы не вращались либо вращались бы гораздо медленнее, потому что то, что определяет их вращение — это количество массы внутри орбиты.
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.
Это прекрасно, вспомните, ведь моя задача показать вам, что есть большая масса внутри малого объёма. Итак, если я знаю, насколько быстро оно вращается, я знаю какова масса И если я знаю шкалу орбиты, я знаю радиус. Итак, я хочу увидеть звёзды наиболее близкие к центру галактики. Я хочу показать вам массу внутри наименьшей возможной области. Это означает, что я хочу увидеть много деталей. Это причина, по которой мы использовали в этом эксперименте самый большой в мире телескоп.
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.
Это обсерватория им. Кека. В ней располагаются два телескопа с десяти метровой линзой, это приблизительно диаметр теннисного корта. Это удивительно, ведь в рекламе гигантских телескопов говорится, что чем больше телескоп, тем мельче детали мы можем разглядеть. Но оказывается эти телескопы, как и все другие телескопы на земле несколько оспаривают правдивость этой рекламы. И все из-за атмосферы. Атмосфера очень полезна для нас; она позволяет нам выжить на Земле. Но она же является некоторым препятствием для астрономов, которые хотят наблюдать сквозь атмосферу астрономические источники.
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.
Что-бы дать вам понять на что это похоже, скажу, что это как галька на дне реки. При взгляде на гальку на дне реки, поток воды постоянно движется и вращается, и это значительно затрудняет возможность разглядеть гальку на дне. Здесь происходит нечто похожее, очень трудно увидеть астрономические источники, потому что атмосфера постоянно движется.
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.
Так что, я провела большую часть своей карьеры в попытке найти способы подкорректировать атмосферу, и предоставить нам чистый обзор. И это улучшило обзор в 20 раз. И я думаю, вы все согласитесь, что, имея возможность улучшить свою жизнь в 20 раз, вы наверняка существенно улучшили бы качество жизни, скажем зарплату, так что хватило бы и вам и ещё вашим детям.
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.
В этом ролике показан один из примеров техники, которую мы используем, называемой адаптивная оптика. В этом ролике показана разница между тем, что вы видите без использования техники, иными словами, всего лишь картинку изображающую звезды, и рамкой посередине, на которой изображён центр галактики, где, как мы думаем, находится чёрная дыра То есть без этой технологии вы не можете видеть звезды. А с использованием технологии вы вдруг можете их увидеть. Эта технология работает с помощью зеркала, внедрённого в оптическую систему телескопа, которое постоянно меняется, чтобы противостоять влиянию атмосферы. Так что это что-то вроде причудливых очков для вашего телескопа
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.
На следующих нескольких слайдах я сфокусируюсь на этом маленьком квадрате. Мы посмотрим только на те звезды, что внутри квадрата, хотя мы уже смотрели на всех них. Итак, я хочу увидеть как эти объекты переместились. А в течении этого эксперимента эти звезды перемещались на большие расстояния. Итак, мы проводим этот эксперимент на протяжении 15 лет и мы наблюдали весь путь этих звёзд.
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.
Большинство астрономов имеют любимую звезду, и сегодня моя звезда та, что названа SO-2. Без сомнения, моя самая любимая на свете звезда. И это потому, что она совершает оборот всего за 15 лет. Чтобы дать вам понять насколько это мало, Солнцу нужно 200 миллионов лет, чтобы совершить оборот вокруг центра галактики. Звёздам знакомым нам прежде, ближайшим к центру галактики, на это требуется 500 лет. А этой хватает времени в пределах человеческой жизни. Это некий прорыв, в своём роде.
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.
Это и есть ключ к данному эксперименту. Орбита показывает мне насколько большая масса находится внутри маленького объёма. Итак, далее мы видим картинку которая показывает нам доэкспериментальный размер, по которому мы могли обозначить массу в центре галактики. То что мы знали раньше — это то, что масса, в 4 миллиона превышающая солнечную, находилась внутри круга. И как вы видите, внутри круга было ещё много разных вещей. Вы можете видеть много звёзд. Таким образом, было много альтернатив идее о существовании чёрной дыры в центре галактики, потому что вы могли засунуть туда ещё много вещей.
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.
Но в ходе эксперимента мы обнаружили ту же массу внутри гораздо меньшего объёма, в 10 тысяч раз меньшего. И благодаря этому, мы смогли продемонстрировать, что здесь есть сверхмассивная чёрная дыра. Чтобы дать вам почувствовать насколько этот размер мал, это размер нашей Солнечной системы. Так что, мы запихнyли массу в 4 миллиона раз большую, чем Солнце, в этот маленький объем.
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.
Теперь насчёт правды в рекламе. Как я говорила, моя задача - подогнать объём под радиус Шварцшильда. И правда в том, что я ещё не совсем там. Но сегодня у нас практически нет альтернативы, чтобы объяснить концентрацию массы. И фактически, на сегодняшний день это лучшее доказательство существования сверхмассивной чёрной дыры не только в центре нашей галактики, но и во всей вселенной. А что дальше? Я на самом деле думаю, что это настолько хорошо насколько возможно с современными технологиями, так что давайте перейдём к следующей проблеме.
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.
То, что я хочу сказать, очень кратко, это несколько примеров вдохновляющих вещей, которые возможны сегодня в центре галактики, сейчас когда мы знаем, что тут, или, по крайней мере, мы считаем, что там сверхмассивная чёрная дыра. И увлекательная часть этого эксперимента в том, что пока мы проверяли некоторые наши идеи о выводах которые могут быть сделаны из существования сверхмассивной чёрной дыры в центре нашей галактики, почти каждая из них противоречит тому, что мы видим на самом деле. И в этом весь интерес.
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.
Позвольте дать вам два примера. Вы можете спросить: «Что вы ожидаете от старых звёзд, звёзд, которые были в центре галактики длительное время, у них было предостаточно времени взаимодействовать с чёрной дырой?» Вы предполагаете, что эти старые звёзды должны быть очень близко к центру чёрной дыры. Вы должны видеть много старых звёзд близко к этой чёрной дыре.
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.
Аналогично… или напротив, молодых звёзд тут просто не должно быть. Чёрные дыры - не очень приятные соседи небесной канцелярии. Чтобы сформировать звезду, вам необходим большой шар газа и пыли. А это очень хрупкое сочетание. И что же делает большая чёрная дыра? Она разрывает облако газа на части. Она тянет с одной стороны гораздо сильнее, чем с другой, и облако разрывается на полосы. Фактически, мы ожидаем что звезды не смогут формироваться в таких условиях.
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.
Таким образом, вы не должны увидеть молодые звёзды. И что же мы видим? С помощью обсерваторий, о которых я сегодня не говорила мы можем с уверенностью определить, какие звезды молодые, а какие старые. Старые — красного цвета. Молодые — голубого. А о жёлтых мы пока ничего не знаем. Так что вы уже можете видеть сюрприз. Здесь недостаток старых звёзд. Здесь обилие молодых, что полностью опровергает прогноз.
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.
Это увлекательная часть. И фактически, сегодня, именно это мы пытаемся понять, тайну того, как вы, как вы можете разрешить это противоречие. Таким образом, мои аспиранты в этот момент, сегодня, возле телескопа на Гавайских островах, наблюдают небо в надежде позволить нам подняться на следующую ступень, к которой мы можем отнести этот вопрос: почему там так много молодых звёзд, и так мало старых? Чтобы продвинуться далее, мы действительно должны взглянуть на орбиты звёзд, которые гораздо дальше от нас. Для этого нам скорее всего пондобится гораздо более совершенная технология, чем сегодняшняя.
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.
Потому что, по правде говоря, когда я сказала, что мы корректируем атмосферу Земли, мы всего лишь устраняем половину недостатков, с которыми сталкиваемся. Мы делаем это с помощью выстрела лазерным лучом в атмосферу, и мы считаем что если мы сможем сделать больше таких выстрелов, мы сможем исправить всё остальное. Это то, что мы надеемся достичь в течении следующих нескольких лет. И если говорить о большем временном интервале, то мы надеемся создать огромные телескопы, потому что, помните, в астрономии чем больше, тем лучше.
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.
Так что мы хотим создать 30-метровый телескоп. И с его помощью мы сможем увидеть звёзды, которые ещё ближе к центру галактики. И мы надеемся проверить некоторые положения общей теории относительности Эйнштейна, некоторые космологические идеи о том, как формируются галактики. Так что мы считаем, что будущее этого эксперимента очень занимательно.
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.
В заключении я покажу вам ролик, который на базисном уровне продемонстрирует вам, как двигаются орбиты, в трёх измерениях. И я надеюсь, что, по крайней мере, я убедила вас в том, что, во-первых, на самом деле существует сверхмассивная чёрная дыра в центре нашей галактики. И это говорит о том, что они действительно существуют в нашей вселенной. и мы должны смириться с этим, и должны объяснить, какого место этих объектов в нашем физическом мире.
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.
Во-вторых, мы смогли увидеть процесс взаимодействия сверхмассивных черных дыр и понять, возможно, их роль в формировании сущности галактик и как они функционируют.
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)
И последнее, но не менее важное, ничего этого не произошло бы без прихода такого громадного прогресса, совершенного на технологическом фронте. И мы считаем, что эта область продвигается необыкновенно быстро и содержит ещё много резервов на будущее. Большое спасибо. (Аплодисменты)