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.
Göremediğiniz bir şeyi nasıl gözlemlersiniz? İşte karadelikleri bulmak ve üzerlerinde çalışmak isteyen kişinin temel sorusu bu. Çünkü karadeliklerin kütleçekim gücü öyle yoğundur ki hiçbir şey, ışık bile, ondan kaçamaz. Bu yüzden onları doğrudan göremezsiniz.
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.
Karadeliklere dair bugünkü hikayem, belli bir kara delik hakkında. Galaksimizin merkezinde gerçekten de Süperkütleli Karadelik dediğimiz çok büyük kütleli bir karadelik olup olmadığıyla ilgileniyorum. Bunu ilginç kılan ise, bize bu alışılmadık nesnelerin gerçekten varolup olmadıklarını kanıtlama fırsatı vermesi. İkinci olarak, bu Süperkütleli Karadeliklerin çevreleriyle nasıl etkileştiklerini ve içinde bulundukları galaksilerin oluşum ve değişimini nasıl etkilediklerini anlama fırsatı veriyor.
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.
Öncelikle, bir karadeliğin ne olduğunu anlamamız gerek, böylece varlığına dair kanıtı fark edebiliriz. Peki, nedir karadelik? Aslında bir karadelik pek çok açıdan inanılmaz basit bir nesnedir, çünkü tanımlayabileceğiniz sadece üç tane özellik vardır: Kütle, dönme ve yük. Ben sadece kütleden bahsedeceğim. Yani bu açıdan, çok basit bir nesnedir. Ancak bir diğer açıdan da, inanılmaz karmaşık bir nesnedir. Öyle ki, tanımlamak için nispeten alışılmadık fizik gerekir ve bir açıdan, evrene dair fiziksel anlayışımızın çöküşünü temsil eder.
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.
Şu anda bir karadeliğin varlığını kanıtlamak amacıyla karadeliğin görmenizi istediğim yönü ise kütlesinin sıkıştığı hacmin sıfır olduğu bir nesne olması. Dolayısıyla, bahsedeceğim nesne, süperkütleli olmakla beraber, ki bunu az sonra tam anlamıyla açıklarım, nesnenin büyüklüğü yok. Yani alengirli bir durum.
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.
Ama neyse ki görebileceğiniz bir büyüklük var, buna Schwarzschild Yarıçapı adı verilir. İsimlendirme, bu yarıçapın önemini fark eden kişiye ithafen yapılmış. Bu sanal bir yarıçap, gerçek değil; karadelik boyutsuz. Peki neden bu kadar önemli? Önemli, çünkü bize her nesnenin karadelik hâline gelebileceğini söylüyor. Yani siz, komşunuz, cep telefonunuz, bu salon karadeliğe dönüşebilir, tabi ancak Schwarzschild yarıçapına sıkıştırmayı başarabilirseniz.
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.
Peki o noktada ne olur? O noktada kütleçekim kazanır. Kütleçekim bilinen tüm diğer kuvvetleri yener. Ve nesne, sonsuz küçük olana dek çökmek zorunda kalır. O artık bir karadeliktir. Bu durumda, eğer Dünya'yı küp şeker boyutuna inene dek sıkıştıracak olsaydım, kara delik hâline gelirdi. Çünkü küp şekerin büyüklüğü, Dünya'nın Schwarzschild yarıçapı kadardır.
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.
Önemli olan Schwarzschild yarıçapının ne olduğunu anlamak. Ve gayet kolay anlaşılabileceğini görüyoruz. Sadece nesnenin kütlesine bağlı. Büyük nesnelerin büyük Schwarzschild yarıçapları, daha küçüklerinse, daha küçük Schwarzschild yarıçapları var. Eğer Güneş'i alıp, Oxford Üniversitesi boyutuna inene dek sıkıştırsaydım, karadelik hâline gelirdi.
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.
Artık Schwarzschild yarıçapının ne olduğunu biliyoruz. Ve gerçekten de yararlı bir kavram. Çünkü bize karadelik olma koşulunu vermenin yanısıra, kara deliğin varlığını kanıtlamak için anahtar öğeler sunuyor. Sadece iki şey gerek. Kara delik olduğunu iddia ettiğim nesnenin kütlesinin ne olduğunu ve Schwarzschild yarıçapını bilmem gerek. Schwarzschild yarıçapını kütle belirlediğine göre, aslında bilmem gereken tek bir şey var.
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.
Bu durumda, sizi bir karadeliğin varlığına ikna etmek için, o nesnenin kendi Schwarzschild yarıçapına sıkıştığını göstermem gerek. Tabi sizin de şüpheci olmanız gerek. Size sıradan bir karadelikten söz etmeyeceğim, süperkütleli karadeliklerden söz edeceğim.
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.
O yüzden, sıradan bir karadeliğe dair bir kaç şey söylemek isterim, tabi sıradan karadelik diye bir şey olabilirse. Sıradan bir karadelik, büyük kütleli bir yıldızın en son hâli olarak düşünülüyor. Eğer bir yıldız, yaşamına Güneş'ten çok daha büyük bir kütle ile başlarsa, yaşamının sona erişi patlayarak ve ardında bu güzel süpernova kalıntılarını bırakarak olur. ve bu süpernova kalıntısının içinde küçük bir karadelik olacaktır, kütlesi kabaca Güneş'in kütlesinin 3 katı kadar olur. Astronomik ölçekte bu cidden küçük bir karadelik.
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.
Benim söz etmek istediklerimse, süperkütleli karadelikler. Süperkütleli karadeliklerin, galaksi merkezlerinde bulunduğu düşünülüyor. Hubble Uzay Teleskobu'ndan alınan bu güzel resim galaksilerin her biçim ve boyutta olabileceğini göstermekte. Büyük olanlar var, küçük olanlar var. Bu resimdeki nesnelerin hepsi birer galaksi. Sol üstte çok hoş bir sarmal var mesela. O galaksinin içindeyse, 100 milyar yıldız var, ölçeği algılamanız için söyledim. Burada gördüğümüz galaksiler türünden tipik bir galaksiden gelen ışığın tümü, yıldızların ışığından gelir. Yani galaksileri yıldız ışıkları sayesinde görüyoruz.
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.
Şimdi bir kaç alışılmadık galaksiye bakalım. Bunlara galaksi âleminin seçkin üyeleri diyorum, çünkü biraz havalılar. Bunlara Aktif Galaktik Çekirdekler diyoruz. Bu adlandırmanın nedeni, çekirdeklerinin yani merkezlerinin çok aktif olması. Dolayısıyla yıldız ışığının büyük bölümü aslında merkezden geliyor. Fakat gördüğümüz şey aslında yıldız ışığı olamayacak bir ışık. Çok daha yüksek enerjili. Hatta bazı örnekler burada gördüklerimiz gibi. Merkezden dışarı fışkırmalar var. Galaksilerin yıldızlardan oluştuğu düşünüldüğünde gerçekten de açıklaması zor bir enerji kaynağı.
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.
İnsanların aklına gelen şu oldu: Belki maddeyi kendine çeken süperkütleli karadelikler vardır. Karadeliğin kendisini göremesek de, karadeliğin kütleçekimsel enerjisini, gördüğümüz ışığa çevirebiliriz. Ve süperkütleli karadeliklerin bu galaksilerin merkezinde olabileceği düşüncesi gelişti. Tabi bu dolaylı bir iddia idi.
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.
Yine de şunu akla getirdi: Belki bu seçkin üyelerden başka süperkütleli karadeliği olanlar da vardır. Belki de bütün galaksilerin merkezinde bu süperkütleli karadeliklerden vardır. Ve eğer durum böyleyse -- bu bir normal galaksi örneği; yıldız ışığı görürüz. Ve eğer süperkütleli bir karadelik varsa, bunun diyete girmiş bir karadelik olduğunu varsaymamız gerekir. Çünkü aktif galaktik çekirdeklilerde gördüğümüz enerjikliği bastırmanın yolu budur.
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.
Eğer bu kaçak karadelikleri arayacağımız yer galaksi merkezleri ise, bakacağımız ilk yer kendi galaksimiz Samanyolu olur. Burada Samanyolu'nun merkezinin geniş açı resmini görüyoruz. Burada bir yıldız hattı görüyoruz. Bunun nedeni galaksimizin yapısının düzleştirilmiş bir diske benzemesi. Ve biz bunun ortasında yaşıyoruz, yani merkeze doğru baktığımızda, galaksi düzlemini belirten bu düzlemi ya da hattı görüyoruz.
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.
Kendi galaksimizi araştırmanın avantajı basitçe, bize en yakın galaksi merkezi örneği olması. İkinci en yakın galaksi 100 kat daha uzakta çünkü. Dolayısıyla kendi galaksimizde, başka her yerden daha çok ayrıntı görebiliriz. Ve az sonra göreceğiniz gibi, ayrıntı görebilmek bu deneyin anahtarıdır.
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.
Peki gökbilimciler küçük bir hacimde çok fazla kütle olduğunu nasıl kanıtlar? Bu benim bugünkü görevim. Kullandığımız yöntem, yıldızların karadelik etrafındaki yörüngesini izlemek. Yıldızlar karadelik etrafında, tıpkı gezegenlerin Güneş etrafındaki dönüşü gibi döner. Hepsini yörüngede tutan kütleçekimsel kuvvettir. Büyük kütleli nesneler olmasaydı bunlar uçup giderdi, veya en azından daha düşük hızda ilerlerdi. Çünkü dönüşlerini belirleyen yegâne şey, yörüngedeki kütle miktarıdır.
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.
Bu harika, çünkü hatırlayın ki, görevim küçük hacimde büyük kütle olduğunu göstermekti. O halde, dönüş hızını biliyorsam, kütleyi biliyorum. Ve yörüngenin ölçeğini biliyorsam, yarıçapı biliyorum. Benim görmek istediğim yıldızlar galaksi merkezine mümkün olduğunca yakın olanlar. Çünkü mümkün olan en küçük bölgedeki kütleyi göstermek istiyorum. Dolayısıyla, çok fazla ayrıntı görmek istiyorum. Bu deneyde kullandığımız teleskobun, dünyanın en büyüğü olma nedeni işte bu.
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.
Burası Keck gözlemevi. İki tane teleskobu var. 10 metrelik aynaları var, neredeyse tenis kortu çapında. Bu gayet güzel, çünkü ilerleyiş göstermişti ki, teleskop ne kadar büyükse o kadar küçük ayrıntılar görülebiliyor. Fakat anladık ki bu teleskoplar, aslında yeryüzündeki herhangi bir teleskop, bu ilerlemeyi belli bir yere kadar götürebilirdi. Bunun nedeni atmosfer. Atmosfer bizim için harika, yeryüzünde hayatta kalmamızı sağlıyor. Fakat atmosferin ötesindeki astronomik kaynaklara bakmak isteyen gökbilimciler için nispeten zorlayıcı.
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.
Bu durumu şuna benzetebilirim: Bir akarsuyun dibindeki bir çakıl taşına bakmaya benziyor. Siz akarsuyun dibindeki taşa bakarken su sürekli hareket edip, çalkalanıyor ve bu da dipteki taşı görmeyi iyice zorlaştırıyor. Benzer şekilde, sürekli hareket halinde olan atmosfer nedeniyle, astronomik kaynakları görmek çok zordur.
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.
Ben kariyerimin büyük bölümünü, bize daha net görüntü sağlayacak atmosferik düzeltme yolları aramakla geçirdim. Bu bize yaklaşık 20 kat iyileştime sağladı. Sanırım hepimiz, yaşamı 20 kat geliştirebilsek, yaşam tarzımızın oldukça gelişeceğinde hemfikirizdir. Mesela maaşınızı fark ederdiniz, ya da çocuklarınızı. Bu canlandırmada, kullandığımız tekniklerden
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.
biri görülüyor: Uyumlamalı Optik. Bu tekniği kullanmadığınız takdirde ne göreceğinizi gösteren bir canlandırma. Bu yıldızları gösteren bir resim. Kutucuk galaksinin merkezini gösteriyor. Karadelik bulunduğunu düşündüğümüz yer burası. Yani bu teknoloji olmadan yıldızları göremezsiniz. Ve bu teknolojiyle bir anda görmeye başlarsınız. Bu tekniğin işlemesi için atmosferin olumsuz etkisini sürekli olarak düzelten bir ayna, teleskobun optik sistemine eklenir. Yani teleskoba hoş bir gözlük takmak gibi.
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.
Şimdi göstereceğim bir kaç sayfada oradaki küçük kareye odaklanacağım. Yıldızların hepsini görmüş olsak da, sadece karenin içindekilere bakacağız. Bunların hareketini görmek istiyorum. Ve deney süresince, bu yıldızlar çok büyük mesafe katetti. Deneyi 15 senedir yapmaktayız ve yıldızların tüm yolu katettiklerini gördük.
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.
Astronomların çoğunun bir favori yıldızı vardır. Benim bugünkü favorimse orada SO-2 olarak gösterilen. Kesinlikle hayatta en sevdiğim yıldız bu. Çünkü sadece 15 senede turunu tamamlıyor. Bunun ne kadar kısa bir süre olduğunu, Güneş'in galaksi merkezi etrafında 200 milyon yılda dönüşünden anlayabilirsiniz. Önceden bildiğimiz, galaksi merkezine en yakın olan yıldızlar ise 500 yılda. Bu ise, bu insan ömrü dahilinde dönüyor. Bu bir açıdan mânidar.
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.
Deneyin anahtarı bu. Yörünge bana çok küçük bir yarıçaptaki kütleyi veriyor. Bir sonraki resimde, bu deneyden önce galaksi merkezinin sıkıştığını düşündüğümüz büyüklüğü görüyoruz. Önceden bildiğimiz, bu dairenin içinde Güneş'in 4 milyon katı kütle olduğuydu. Gördüğünüz gibi, o dairenin içinde başka pek çok şey de vardı. Bir sürü yıldız görebilirsiniz. Yani aslında galaksi merkezinde süperkütleli karadelik olma fikrine pek çok alternatif vardı, çünkü buraya pek çok şey koyabilirsiniz.
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.
Ama bu deneyle, aynı kütleyi 10.000 kat daha küçük bir hacimle sınırlamış olduk. Ve bu sayede, orada süperkütleli bir karadelik olduğunu gösterebildik. Bu büyüklüğün ne kadar minik olduğunu anlamak için güneş sisteminin boyutlarına bakın. Güneş kütlesinin 4 milyon katını biz bu küçük hacme tıkıyoruz.
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.
Şimdi, bir vaatte bulunmuştum, değil mi? Görevim Schwarzchild yarıçapına kadar inmekti. Ve doğrusu, pek orada sayılmam. Yine de bugün artık bu kütle yoğunluğunu açıklamak için başka alternatifimiz yok. İşin aslı, bu şimdiye dek elde ettiğimiz en iyi kanıt, sadece galaksimizin merkezindeki değil, evrende süperkütleli bir karadelik olduğuna dair. Peki sırada ne var? Aslında sanırım bugünkü teknolojiyle bunun pek ötesine geçemeyiz. O halde problemlerle devam edelim.
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.
Şimdi size, kısaca, galaksinin merkezinde olduğunu artık bildiğimiz ya da en azından inandığımız bu süperkütleli karadeliğin yarattığı heyecana dair bir kaç örnek vereceğim. Deneyin komik yanı, galaksinin merkezinde süperkütleli bir karadelik olmasının sonuçlarına dair kimi fikirlerimizi sınarken, neredeyse bütün hepsi gözlemlerle uyumsuz çıktı. Komik olan buydu.
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.
İzninizle iki örnek vereyim. Şunu sorabilirsiniz: "Yaşlı yıldızlar için, galaksi merkezinde çok zaman geçirmiş ve kara delikle etkileşecek çok vakti olmuş yıldızlar için öngörünüz nedir?" Yaşlı yıldızların kara delik etrafında kümelenmiş olmaları beklenir. Karadeliğe yakın çok sayıda yaşlı yıldız olmalı.
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.
Ve genç yıldızlar da, tam tersi, oralarda olmamalı. Karadelik, bir yıldız anaokuluna pek de iyi bir komşu olmazdı. Yıldız oluşumu için, büyük bir gaz ve toz bulutunun çökmesi gerekir. Ve o çok narin bir varlıktır. Peki karadelik ne yapar? O gaz bulutunu çekip atar. Bir taraftan daha güçlü çeker ve bulutu parçalar. İşin aslı, böyle bir ortamda yıldız oluşumu beklemeyiz.
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.
Dolayısıyla da genç yıldız görmemelisiniz. Peki ne görüyoruz? Bugün size gösterdiklerimden başka çeşitli gözlemlerle hangilerinin yaşlı, hangilerinin genç olduğunu anlayabiliriz. Yaşlılar kırmızı olur. Gençlerse mavi. Sarıları ise henüz bilmiyoruz. Sürprizi zaten gördünüz. Yaşlı yıldız kıtlığı var. Genç yıldız bolluğu var, yani öngörünün tam tersi.
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.
İşte bu komik kısım. Doğrusu bugün anlamaya çalıştığımız şey bu, nasıl olup da bu gizemi, bu karşıtlığı çözebileceğimiz. Lisansüstü öğrencilerim tam şu anda, Hawaii'deki teleskopta bizi bir sonraki aşamaya taşıyacağını umduğumuz gözlemler yapıyor. Neden bu kadar çok genç yıldız ve bu kadar az yaşlı yıldız olduğunu anlamak için. İlerleme kaydetmek için gerçekten de daha uzaktaki yıldızların yörüngelerine bakmamız gerek. Bunu yapabilmek için de muhtemelen bugünkünden daha ileri bir teknoloji gerekiyor.
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.
Çünkü, size atmosferik hataları düzelttiğimizi söylerken, aslında yapabildiğimiz sadece yarısını düzeltmekti. Bunu, atmosfere bir lazer doğrultup yapıyoruz. Biraz daha aydınlatırsak gerisini düzeltebileceğimizi düşünüyoruz. Yani önümüzdeki bir kaç yılda yapmayı düşündüğümüz bu. Daha geniş bir zaman dilimide ise, daha büyük teleskoplar inşa etmek. Çünkü hatırlayın, astronomide ne kadar büyük, o kadar iyi.
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.
30 metrelik bir teleskop yapmak istiyoruz. Ve bu teleskopla galaksi merkezine daha yakın yıldızları da görebileceğiz. Ayrıca Einstein'ın genel görelilik kuramlarının bir kısmını ve galaksi oluşumu ile ilgili bazı düşünceleri sınamayı umuyoruz. Yani bu deneyin geleceğinin oldukça ilginç olacağını düşünüyoruz.
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.
Son olarak, size göstereceğim canlandırmada bu yörüngelerin üç boyuttaki hareketinin nasıl olduğunu göreceğiz. Ve umuyorum ki, hiç değilse, sizi galaksinin merkezinde süperkütleli bir karadelik olduğuna ikna etmişimdir. Bunun anlamı da, bu varlıkların evrende varolduğudur, ve bizim bununla başa çıkmamız, fiziksel dünyada nasıl olabildiklerini açıklamamız gerek.
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.
İkincisi, aralarındaki etkileşime, süperkütleli karadelik etkileşimlerine bakmalı ve anlamalıyız. Belki de galaksi oluşumunda ve şekillenmesinde payları vardır.
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)
Son ve önemli nokta ise, teknolojik alandaki akıl almaz ilerlemeler olmasaydı, bunların hiçbiri olmazdı. Ve biz bu alanın inanılmaz hızlı gelişen ve gelecek vaad eden bir alan olduğunu düşünüyoruz. Çok teşekkürler. (Alkış)