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.
Як можна спостерігати за тим, чого не видно? Це основне запитання до тих, хто зацікавлений у виявленні та вивченні чорних дір. Через те, що чорні діри - це об'єкти, чиє гравітаційне поле настільки потужне, що ніщо, навіть світло, не може уникнути їх, їх неможливо побачити безпосередньо.
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.
Отже, моя розповідь сьогодні про чорні діри стосується особливої чорної діри. Мені цікаво дізнатися, існує чи ні дуже масивна - те що ми називаємо "надмасивна" - чорна діра у центрі нашої галактики. І це цікаво тим, що дає нам можливість превірити чи існують ці екзотичні об'єкти насправді. По-друге, це дає нам можливість зрозуміти, як ці надмасивні чорні діри взаємодіють з їхнім довкіллям, а також зрозуміти, як вони впливають на формування та розвиток галактик, у яких знаходяться.
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.
Спершу нам потрібно розуміти, що таке чорна діра, для того, щоб повірити в докази існування чорної діри. Отже, що ж таке чорна діра? З багатьох поглядів чорна діра - це неймовірно простий об'єкт, оскільки вона має лише три характеристики, які можна описати: саса, момент імпульсу та заряд. Я збираюся говорити лише про масу. Так що, з одного боку, це дуже простий об'єкт. Але з іншого боку, це надзвичайно складний об'єкт, для вивчення якого нам необхідна досить екзотична фізика, що деякою мірою є проривом у нашому фізичному розумінні Всесвіту.
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.
Проте сьогодні я хочу, щоб ви сприймали чорну діру - задля доведення існування чорної діри - як об'єкт, що його маса замкнена у мінімальному розмірі. Незважаючи на те, що я буду говорити про надмасивний об'єкт, і я повернуся до того, що це насправді означає за хвилину, у нього немає кінцевого розміру. Так що все трохи заплутано.
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.
На щастя, існує кінцевий розмір, який ви можете побачити, і він відомий як гравітаційний радіус Шварцшильда. названий на честь людини, яка усвідомила чому так важливий цей радіус. Це віртуальний радіус, не реальний - чорна діра не має розмірів. Тоді чому ж він такий важливий? Він важливий тим, що показує нам, що будь-який об'єкт може стати чорною дірою. Тобто ви, ваш сусід, ваш телефон, ця аудиторія - можуть стати чорною дірою, якщо вам вдасться знайти спосіб стиснути їх до розміру радіусу 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.
І що ж станеться тоді? Тоді переможе сила тяжіння. Сила тяжіння переважає усі відомі сили. Об'єкт змушений і далі стискуватися до нескінченно маленького розміру. І є чорною дірою. Якщо б я стиснула Землю до розміру цукрового кубика, вона б перетворилася на чорну діру, оскільки розмір цукрового кубика - це її гравітаційний радіус 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.
Найголовніше - визначити значення гравітаційного радіусу Шварцшильда. І виявляється, що його доволі просто визначити. Він залежить тільки від маси об'єкта. Об'єкти більшого розміру мають більший радіус Шварцшильда. У менших - радіус Шварцшильда менший. Отже, якщо взяти Сонце і стиснути його до розміру Оксфордського університету, воно перетвориться на чорну діру.
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.
Тепер ми знаємо, що таке гравітаційний радіус Шварцшильда. І це досить-таки корисне поняття, оскільки показує нам не лише, коли чорна діра утвориться, а й надає нам ключові елементи для доказу існування чорної діри. Мені потрібні тільки дві речі. Мені потрібно знати масу об'єкта, який я називаю чорною дірою, та його гравітаційний радіус Шварцшильда. Враховуючи, що маса визначає гравітаційний радіус Шварцшильда, мені потрібно знати лише одну річ.
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.
Отже, моє завдання переконати вас у існуванні чорної діри зводиться до того, щоб показати існування якогось об'єкта, який обмежений гравітаційним радіусом Шварцшильда. А ваше завдання сьогодні - бути скептиками. Отже, розмова буде не про звичайну чорну діру, а про надмасивну чорну діру.
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 б хотіла сказати декілька слів про звичайну чорну діру, якщо така річ як звичайна чорна діра існує. Звичайна чорна діра вважається кінцевим етапом в існуванні дуже масивної зірки. Тому, якщо зірка розпочинає своє існування з масою набагато більшою ніж маса Сонця, вона завершить своє існування вибухом і залишить за собою красиві залишки наднової зірки, які ми бачимо тут. А всередині цих залишків наднової зірки буде маленька чорна діра, маса якої буде приблизно втричі більша за масу Сонця. За астрономічними мірками це дуже маленька чорна діра.
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.
Зараз я б хотіла поговорити про надмасивні чорні діри. Вважається, що надмасивні чорні діри розташовуються в центрі галактик. І це чудове фото, зроблене космічним телескопом "Габбл", показує, що галактики бувають усіх форм і розмірів. Великі і маленькі. Майже кожен об'єкт на цьому фото - це галактика. Ця спіраль, що розташована вгорі, у лівому верхньому кутку. І в цій галактиці сотні мільйонів зірок, просто щоб дати вам уявлення про масштаби. Світло, яке ми спостерігаємо в типовій галактиці, однією з тих, що ми тут бачимо, виходить від світла зірок. Отже, ми бачимо галактику завдяки зоряному світлу.
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.
Існує декілька відносно екзотичних галактик. Мені подобається називати їх примадоннами галактичного світу, адже вони люблять покрасуватися. Ми називаємо їх активними ядрами галактик. І називаються вони так тому, що їх ядра або їх центри, дуже активні. З цього самого центру і виходить більшість зоряного світла. І все-таки, світло, яке ми бачимо, не можна пояснити лише зоряним світлом. Воно володіє набагато більшою енергією. Фактично, в деяких випадках це схоже на те, що ми зараз бачимо. Це також потоки, що б'ють з центру. Знову ж таки, джерело енергії, яке дуже складно пояснити, якщо ви вважаєте, що галактики складаються лише з зірок.
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.
Тому люди подумали, що можливо існують надмасивні чорні діри, у які провалюється матерія. Тобто ви не можете побачити самої чорної діри, але можете перетворити її гравітаційну енергію у світло, яке ми бачимо. Таким чином, існує думка, що надмасивні чорні діри існують у центрах галактик. Але це такий собі непрямий доказ.
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 чи інакше, він започаткував ідею про те, що не тільки подібні примадонни мають чорні діри, але і всі галактики можуть мати у своєму центрі надмасивні чорні діри. І якщо це так - а це приклад звичайної галактики; те, що ми бачимо, - зоряне світло. І якщо там є надмасивна чорна діра, ми змушені припускати, що ця чорна діра на дієті. Тому що це спосіб стримати енергетичне явище, яке ми спостерігаємо в активних 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.
Якщо ми хочемо поглянути на ці хитрі чорні діри у центрі галактик, то найкраще місце - це наша власна галактика, наш Чумацький Шлях. На цьому панорамному знімку зображений центр Чумацького Шляху. Ми бачимо лінію зірок. Це тому, що ми живемо в галактиці, яка має плоску, дископодібну будову. Ми живемо посередині неї, тому якщо ми подивимося в центр, то побачимо площину, яка відображає площину галактики, або лінію, яка відображатиме площину 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.
Нашу власну галактику добре вивчати, адже це найближчий центр галактики, який ми коли-небудь будемо мати, бо наступна найближча галактика знаходиться у сто разів далі від нас. Отож у нашій галактиці ми зможемо розгледіти набагато більше деталей, ніж деінде. І як ви побачите за хвилинку, здатність бачити деталі є ключовою і в цьому експерименті.
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.
Отже, яким чином астрономи доводять існування великої маси всередині невеликого об'єму? Це завдання, про яке я хочу розповісти вам сьогодні. Інструмент, який ми використаємо - спостереження за процесом обертання зірок навколо чорної діри. Зірки будуть обертатися навколо чорної діри точно так, як планети обертаються навколо сонця. Це гравітаційне поле змушує їх обертатися. Якби всередині не було цих масивних об'єктів, зірки б не оберталися або оберталися б набагато повільніше, тому що їхнє обертання визначає кількість маси всередині орбіти.
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.
Це чудово, адже моє завдання - показати вам, що велика маса існує всередині малого об'єму. Отже, якщо я знаю швидкість обертання, я знаю масу. І якщо я знаю розміри орбіти, я знаю радіус. Я хочу поспостерігати за зірками найближчими до центру галактики. Адже я хочу показати вам наявність маси всередині найменшої можливої області. Тобто я хочу побачити багато деталей. І саме тому у своїх дослідах я використовую найбільший у світі 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.
Це обсерваторія імені Кека. У ній розташовано два телескопи з десятиметрової лінзою, а це приблизно діаметр тенісного корту. Чудово, адже в рекламі величезних телескопів кажуть: що більший телескоп, то дрібніші деталі ми можемо розгледіти. Але виявляється, що ці телескопи, як і будь-які інші телескопи на землі, не підтверджують цієї рекламної обіцянки. І все через атмосферу. Атмосфера дуже корисна для нас; вона дозволяє нам вижити тут, на Землі. Проте перешкоджає астрономам, які прагнуть спостерігати за астрономічними джерелами через атмосферу.
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.
Щоб ви зрозуміли, на що це схоже, скажу, що це як дивитися на гальку на дні річки. Коли ми дивимося на гальку, потік води постійно рухається і обертається, значно ускладнюючи можливість розгледіти гальку на дні. Тут відбувається щось схоже - дуже важко побачити астрономічні джерела через постійний рух атмосфери.
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.
Отож більшість своєї кар'єри я намагалася знайти способи підкоригувати атмосферу і домогтися чіткішої видимості. Це покращило б видимість у 20 разів. Я думаю, ви всі погодитеся, що, маючи можливість поліпшити своє життя у 20 разів, ви напевно істотно поліпшили б якість життя. Скажімо, підняли б свою зарплату так, щоб вистачало і вам, і вашим дітям.
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.
У цьому ролику показано один із прийомів, які ми використовуємо - так звану адаптивну оптику. У ролику показана різниця між тим, що ви бачите без використання техніки, іншими словами, всього лише картинку, яка зображає зірки, і рамкою посередині, на якій зображений центр галактики, де, як ми гадаємо, знаходиться чорна діра. Отже, без цієї технології, ви не можете бачити зірок. А скористаючись технологією, ви раптом зможете їх побачити. Ця технологія працює за допомогою дзеркала, встановленого в оптичній системі телескопа, яке постійно змінюється, щоб протистояти впливу атмосфери. Це схоже на уявні окуляри для 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 кількох наступних слайдах я зосереджуся на тому маленькому квадраті. Отже, ми розглядатимемо зірки, що знаходяться в цьому маленькому квадраті, хоча ми вже дивилися на них усіх. Я хочу побачити, як ці об'єкти перемістилися. Протягом експерименту, ці зірки переміщалися на величезні відстані. Ми проводили цей експеримент протягом 15 років і спостерігали за шляхом цих зірок.
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.
Більшість астрономів мають улюблену зірку. Моя зветься SO-2. Це моя найулюбленіша на світі зірка. Вона здійснює повне обертання навколо своєї орбіти лише за 15 років. Це страшенно мало, адже Сонцю потрібно 200 мільйонів років, щоб обернутися навколо центру галактики. Зіркам, про які нам було відомо раніше, найближчим до центру галактики, на це потрібно 500 років. А ця робить оберт за людське життя. Це своєрідний прорив.
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.
І водночас ключ до мого експерименту. Орбіта показує мені, наскільки велика маса перебуває усередині маленького радіусу. Далі ми бачимо зображення, яке вказує нам на доекспериментальний розмір, за яким ми могли позначити масу в центрі галактики. Раніше ми знали, що маса, яка у 4 мільйони разів перевищує сонячну, перебувала всередині кола. І як ви бачите, всередині кола було ще багато усіляких речей. Ви можете побачити багато зірок. Таким чином, існувало багато альтернатив гіпотезі про існування чорної діри у центрі галактики, тому що там могло знаходитися будь-що.
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.
Але під час експерименту ми виявили ту ж масу всередині набагато меншого об'єму, у 10 тисяч разів меншого. Завдяки цьому, ми змогли продемонструвати, що тут є надмасивна чорна діра. Це малесенький розмір - розмір нашої Сонячної системи. Ми стиснули масу, у 4 мільйони разів більшу за масу Сонця, у цьому невеликому об'ємі.
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.
Тепер щодо правди в рекламі. Як я вже казала, моє завдання - підігнати його розмір під радіус Шварцшильда. Але це мені не зовсім під силу. Утім сьогодні у нас практично немає альтернативи, щоб пояснити таку концентрацію маси. Наразі це найкращий доказ існування надмасивної чорної діри не тільки у центрі нашої галактики, але і у всьому Всесвіті. А що далі? Я гадаю, що ми використали усі можливості сучасних технологій, тому перейдімо до наступної проблеми.
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.
Я швиденько наведу вам кілька прикладів чудових речей, які ми можемо робити у центрі галактики. Адже ми вже знаємо, де той центр розташований, або, принаймні, вважаємо, що там існує надмасивна чорна діра. Ось чому цей експеримент такий захопливий. Поки ми перевіряли деякі наші гіпотези, щодо висновків, які можна зробити з існування надмасивної чорної діри у центрі нашої галактики, майже кожна з них суперечить тому, що ми бачимо насправді. І саме це найцікавіше.
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.
Я наведу два приклади. Ви можете запитати, "Чого ви сподіваєтеся від старих зірок, зірок, які були в центрі галактики тривалий час, адже у них було достатньо часу взаємодіяти з чорною дірою?" Ви припускаєте, що ці старі зірки мають бути дуже близько до центру чорної діри. Ви мабуть бачите чимало старих зірок поблизу чорної діри.
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.
І навпаки - молодих зірок тут просто не може бути. Чорна діра - не дуже приємний сусід зоряних ясел. Щоб сформувати зірку, мусить сколапсувати велика куля газу і пилу. А це дуже крихке поєднання. І що ж робить велика чорна діра? Вона розриває хмару газу на частини. Вона тягне з одного боку набагато сильніше, ніж з іншого, і хмара розривається на шматки. Ми передбачаємо, що зірки не зможуть формуватися в таких умовах.
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.
Тому ви б не мали побачити молодих зірок. То що ж ми бачимо? На основі спостережень ми можемо точно визначити, які зірки молоді, а які старі. Старі - червоного кольору. Молоді - блакитного. А про жовті ми поки нічого не знаємо. Отже, ви вже можете бачити сюрприз. Тут недостача старих зірочок. Тут велика кількість молодих, що повністю спростовує передбачення.
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.
Це найзахопливіша частина. Саме це ми тепер намагаємося зрозуміти - таємницю того, як можна розв'язати це протиріччя. По суті, мої аспіранти у цей самий момент, сьогодні, біля телескопа на Гавайських островах, вдивляються в небо з надією, що зможуть піднятися на наступний щабель, де перед нами постає запитання: чому так багато молодих зірок і так мало старих? Щоб просунутися далі, ми мусимо поглянути на орбіти зірок, які набагато далі від нас. Для цього нам потрібна значно досконаліша технологія, ніж ми маємо.
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.
Правду кажучи, коли я сказала, що ми коректуємо атмосферу Землі, ми всього лише усуваємо половину недоліків, з якими стикаємося. Ми робимо це за допомогою пострілу лазерним променем в атмосферу, і вважаємо, що якщо ми зможемо зробити більше таких пострілів, то виправимо все інше. Саме цього ми сподіваємося досягнути упродовж наступних кількох років. А якщо говорити про більший часовий інтервал, то ми сподіваємося створити величезні телескопи, адже в астрономії що більше, то краще.
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.
Ми хочемо побудувати 30-метровий телескоп. І за його допомогою ми зможемо побачити зірки, які ще ближче до центру галактики. Ми сподіваємося перевірити деякі постулати загальної теорії відносності Айнштайна, деякі космологічні ідеї про те, як формуються галактики. Ми вважаємо, що майбутнє цього експерименту є досить захопливе.
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.
Насамкінець я покажу вам ролик який продемонструє, як рухаються орбіти, у трьох вимірах. Сподіваюся, що я принаймні переконала вас у тому, що, по-перше, у центрі нашої галактики насправді існує надмасивна чорна діра. А це означає, що чорні діри справді існують у нашому всесвіті. І ми мусимо пояснити, яке місце цих об'єктів у нашому фізичному світі.
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.
По-друге, ми змогли побачити процес взаємодії надмасивних чорних дір та зрозуміти їхню роль у формуванні галактик і те, як вони функціонують.
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)
І останнє, але не менш важливе: нічого цього не сталося б без грандіозного прогресу у технологічній галузі. Ми вважаємо, що ця область розвивається надзвичайно швидко і містить ще багато резервів на майбутнє. Щиро дякую. (Оплески)