Διάστημα, το τελευταίο σύνορο.
Space, the final frontier.
Πρωτοάκουσα αυτές τις λέξεις όταν ήμουν μόλις έξι ετών, και με ενέπνευσαν απόλυτα. Ήθελα να εξερευνήσω περίεργους νέους κόσμους. Ήθελα να ψάξω για νέα ζωή. Ήθελα να δω όλα όσα είχε να προσφέρει το σύμπαν. Αυτά τα όνειρα, αυτές οι λέξεις, με πήραν σε ένα ταξίδι, ένα ταξίδι εξερεύνησης, μέσα από το σχολείο, μέσα από το πανεπιστήμιο, μέχρι το διδακτορικό, και εν τέλει μέχρι που έγινα επαγγελματίας αστρονόμος. Έμαθα δύο καταπληκτικά πράγματα, το ένα κάπως ατυχές, όταν έκανα το διδακτορικό μου. Έμαθα ότι στην πραγματικότητα δε θα κυβερνούσα διαστημόπλοιο σύντομα. Αλλά έμαθα επίσης ότι το σύμπαν είναι περίεργο, καταπληκτικό, και απέραντο· για την ακρίβεια, παραείναι απέραντο για να μπορεί να εξερευνηθεί με διαστημόπλοιο. Κι έτσι έστρεψα την προσοχή μου στην αστρονομία, στη χρήση τηλεσκοπίων.
I first heard these words when I was just six years old, and I was completely inspired. I wanted to explore strange new worlds. I wanted to seek out new life. I wanted to see everything that the universe had to offer. And those dreams, those words, they took me on a journey, a journey of discovery, through school, through university, to do a PhD and finally to become a professional astronomer. Now, I learned two amazing things, one slightly unfortunate, when I was doing my PhD. I learned that the reality was I wouldn't be piloting a starship anytime soon. But I also learned that the universe is strange, wonderful and vast, actually too vast to be explored by spaceship. And so I turned my attention to astronomy, to using telescopes.
Σας δείχνω εδώ μια εικόνα από τον νυχτερινό ουρανό. Μπορείτε να τον δείτε από οπουδήποτε στον κόσμο. Όλα αυτά τα άστρα είναι μέρος του τοπικού μας Γαλαξία. Εάν πηγαίνατε σε κάποιο πιο σκοτεινό μέρος του ουρανού, σε κάποια καλή σκοτεινή περιοχή, ίσως στην έρημο, ίσως να βλέπατε το κέντρο του Γαλαξία μας να απλώνεται μπροστά σας με πολλά δισεκατομμύρια άστρα. Είναι μια πανέμορφη εικόνα. Είναι πολύχρωμη. Και πάλι, αυτή είναι μόνο μια τοπική γωνιά του σύμπαντός μας. Βλέπετε πως υπάρχει κάποιου είδους περίεργη σκοτεινή σκόνη κατά μήκος του. Αυτή είναι τοπική σκόνη που αποκρύπτει το φως των άστρων. Αλλά μπορούμε να κάνουμε καλή δουλειά. Μόνο με τα μάτια μας, μπορούμε να εξερευνήσουμε τη μικρή γωνιά μας στο σύμπαν. Μπορούμε και καλύτερα. Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε εκπληκτικά τηλεσκόπια, όπως το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Χαμπλ. Οι αστρονόμοι έχουν συνθέσει αυτήν την εικόνα. Ονομάζεται Χαμπλ Βαθέως Πεδίου, και έχουν αφιερώσει εκατοντάδες ώρες παρατηρώντας μόλις ένα μικρό κομμάτι του ουρανού, όχι μεγαλύτερο του νυχιού σας σε απόσταση ενός χεριού. Και σε αυτήν την εικόνα μπορείτε να δείτε χιλιάδες γαλαξίες, και γνωρίζουμε ότι πρέπει να υπάρχουν δισεκατομμύρια γαλαξίες σε ολόκληρο το σύμπαν, κάποιοι σαν τον δικό μας και κάποιοι πολύ διαφορετικοί. Οπότε σκέφτεστε: Μπορώ να συνεχίσω το ταξίδι. Εύκολο είναι. Θα χρησιμοποιήσω ένα πολύ ισχυρό τηλεσκόπιο και θα κοιτάζω τον ουρανό, κανένα πρόβλημα. Στην πραγματικότητα, θα χάναμε πολλά αν κάναμε μόνο αυτό. Και αυτό επειδή, όλα όσα έχω αναφέρει μέχρι στιγμής βρίσκονται στο ορατό φάσμα, μόνο όσα μπορούν να δουν τα μάτια σας, και αυτό είναι ένα ελάχιστο, ένα μικροσκοπικό κομμάτι από ό,τι έχει να μας προσφέρει το σύμπαν. Υπάρχουν επίσης δύο πολύ σημαντικά προβλήματα με τη χρήση ορατού φωτός. Όχι μόνο χάνουμε όλες τις άλλες διαδικασίες που εκπέμπουν άλλα είδη ακτινοβολίας, αλλά υπάρχουν άλλα δύο θέματα.
Now, I show you before you an image of the night sky. You might see it anywhere in the world. And all of these stars are part of our local galaxy, the Milky Way. Now, if you were to go to a darker part of the sky, a nice dark site, perhaps in the desert, you might see the center of our Milky Way galaxy spread out before you, hundreds of billions of stars. And it's a very beautiful image. It's colorful. And again, this is just a local corner of our universe. You can see there's a sort of strange dark dust across it. Now, that is local dust that's obscuring the light of the stars. But we can do a pretty good job. Just with our own eyes, we can explore our little corner of the universe. It's possible to do better. You can use wonderful telescopes like the Hubble Space Telescope. Now, astronomers have put together this image. It's called the Hubble Deep Field, and they've spent hundreds of hours observing just a tiny patch of the sky no larger than your thumbnail held at arm's length. And in this image you can see thousands of galaxies, and we know that there must be hundreds of millions, billions of galaxies in the entire universe, some like our own and some very different. So you think, OK, well, I can continue this journey. This is easy. I can just use a very powerful telescope and just look at the sky, no problem. It's actually really missing out if we just do that. Now, that's because everything I've talked about so far is just using the visible spectrum, just the thing that your eyes can see, and that's a tiny slice, a tiny, tiny slice of what the universe has to offer us. Now, there's also two very important problems with using visible light. Not only are we missing out on all the other processes that are emitting other kinds of light, but there's two issues.
Το πρώτο είναι αυτή η σκόνη που ανέφερα νωρίτερα. Η σκόνη εμποδίζει το ορατό φως να φτάσει σε εμάς. Όσο πιο βαθιά κοιτάμε στο σύμπαν, λοιπόν, τόσο λιγότερο φως βλέπουμε. Η σκόνη το εμποδίζει να φτάσει σε μας. Αλλά υπάρχει ένα πραγματικά περίεργο πρόβλημα με τη χρήση ορατού φωτός στην προσπάθειά μας να εξερευνήσουμε το σύμπαν.
Now, the first is that dust that I mentioned earlier. The dust stops the visible light from getting to us. So as we look deeper into the universe, we see less light. The dust stops it getting to us. But there's a really strange problem with using visible light in order to try and explore the universe.
Κάντε ένα διάλειμμα για ένα λεπτό. Ας πούμε ότι στέκεστε στη γωνία ενός πολυσύχναστου δρόμου. Αυτοκίνητα περνάνε από δίπλα. Ένα ασθενοφόρο πλησιάζει. Έχει μια υψίσυχνη σειρήνα.
Now take a break for a minute. Say you're standing on a corner, a busy street corner. There's cars going by. An ambulance approaches. It has a high-pitched siren.
(Ήχος σειρήνας)
(Imitates a siren passing by)
Η σειρήνα φαίνεται να αλλάζει συχνότητα καθώς πλησιάζει και μετά απομακρύνεται. Ο οδηγός δεν άλλαξε τη σειρήνα για να σας προβληματίσει. Η αλλαγή ήταν προϊόν την αντίληψής σας. Τα ηχητικά κύματα, καθώς το ασθενοφόρο πλησίαζε, συμπιέστηκαν, και η συχνότητά τους έγινε υψηλότερη. Καθώς το ασθενοφόρο απομακρυνόταν, τα ηχητικά κύματα διαστάλθηκαν, και ακούστηκαν πιο μπάσα. Το ίδιο συμβαίνει και με το φως. Αντικείμενα που μας πλησιάζουν, τα κύματα φωτός τους συμπιέζονται και φαίνονται πιο μπλε. Αντικείμενα που απομακρύνονται από εμάς, τα κύματα φωτός τους διαστέλλονται και μοιάζουν πιο κόκκινα. Έτσι, αποκαλούμε αυτά τα φαινόμενα μετατόπιση προς το ιώδες και προς το ερυθρό.
The siren appeared to change in pitch as it moved towards and away from you. The ambulance driver did not change the siren just to mess with you. That was a product of your perception. The sound waves, as the ambulance approached, were compressed, and they changed higher in pitch. As the ambulance receded, the sound waves were stretched, and they sounded lower in pitch. The same thing happens with light. Objects moving towards us, their light waves are compressed and they appear bluer. Objects moving away from us, their light waves are stretched, and they appear redder. So we call these effects blueshift and redshift. Now, our universe is expanding,
Το σύμπαν μας διαστέλλεται, οπότε τα πάντα απομακρύνονται μεταξύ τους, που σημαίνει ότι όλα φαίνονται κόκκινα. Παραδόξως, καθώς κοιτάτε πιο βαθιά στο σύμπαν, τα πιο μακρινά αντικείμενα απομακρύνονται πιο γρήγορα, και φαίνονται ακόμα πιο κόκκινα. Αν, λοιπόν, επιστρέψω στην εικόνα Χάμπλ Βαθέως Πεδίου και συνεχίσουμε να κοιτάμε πιο βαθιά στο σύμπαν, χρησιμοποιώντας μόνο το τηλεσκόπιο Χαμπλ, φτάνοντας σε μια συγκεκριμένη απόσταση, όλα γίνονται κόκκινα, και αυτό είναι ένα πρόβλημα. Τελικά, φτάνουμε τόσο μακριά που όλα είναι μετατοπισμένα στο υπέρυθρο και δεν βλέπουμε τίποτα.
so everything is moving away from everything else, and that means everything appears to be red. And oddly enough, as you look more deeply into the universe, more distant objects are moving away further and faster, so they appear more red. So if I come back to the Hubble Deep Field and we were to continue to peer deeply into the universe just using the Hubble, as we get to a certain distance away, everything becomes red, and that presents something of a problem. Eventually, we get so far away everything is shifted into the infrared and we can't see anything at all.
Πρέπει να υπάρχει κάποια λύση σε αυτό. Διαφορετικά, το ταξίδι μου είναι περιορισμένο. Ήθελα να εξερευνήσω ολόκληρο το σύμπαν, όχι μόνο αυτά που μπορώ να δω, πριν γίνουν όλα κόκκινα. Υπάρχει μια τεχνική. Ονομάζεται ραδιοαστρονομία. Οι αστρονόμοι τη χρησιμοποιούν εδώ και δεκαετίες. Είναι μια φανταστική τεχνική. Σας δείχνω το Ραδιοτηλεσκόπιο Πάρκς, που χαϊδευτικά λέμε «Το Πιάτο». Ίσως να έχετε δει την ταινία. Τα ραδιοκύματα είναι εξαιρετικά. Μας επιτρέπουν να δούμε πιο βαθιά. Δεν απορροφώνται από τη σκόνη, οπότε μπορείτε να δείτε τα πάντα στο σύμπαν, και η μετατόπιση στο ερυθρό δεν είναι πρόβλημα, γιατί μπορούμε να φτιάξουμε δέκτες που λαμβάνουν σήμα σε ευρύ φάσμα.
So there must be a way around this. Otherwise, I'm limited in my journey. I wanted to explore the whole universe, not just whatever I can see, you know, before the redshift kicks in. There is a technique. It's called radio astronomy. Astronomers have been using this for decades. It's a fantastic technique. I show you the Parkes Radio Telescope, affectionately known as "The Dish." You may have seen the movie. And radio is really brilliant. It allows us to peer much more deeply. It doesn't get stopped by dust, so you can see everything in the universe, and redshift is less of a problem because we can build receivers that receive across a large band.
Τι βλέπει, λοιπόν, το Παρκς όταν το στρέφουμε προς το κέντρο του Γαλαξία; Θα έπρεπε να βλέπουμε κάτι το φανταστικό, σωστά; Ε λοιπόν, όντως βλέπουμε κάτι ενδιαφέρον. Όλη η σκόνη έχει εξαφανιστεί. Όπως ανέφερα, τα ραδιοκύματα διαπερνάνε τη σκόνη, οπότε δεν είναι πρόβλημα. Αλλά η θέα είναι πολύ διαφορετική. Βλέπουμε πως το κέντρο του Γαλαξία είναι πολύ φωτεινό, και δεν είναι αστρικό φως. Αυτό το φως ονομάζεται ακτινοβολία σύγχροτρον, και δημιουργείται από ηλεκτρόνια που περιφέρονται γύρω από διαστημικά μαγνητικά πεδία. Οπότε το τοπίο φωτίζεται από αυτό το φως. Βλέπουμε και κάτι περίεργες τούφες να εξέχουν, και αντικείμενα που φαίνεται να μην ευθυγραμμίζονται με τίποτα από όσα μπορούμε να δούμε με τα μάτια μας. Αλλά είναι δύσκολο να ερμηνεύσουμε αυτήν την εικόνα, διότι όπως βλέπετε, η ανάλυση είναι πολύ χαμηλή. Τα ραδιοκύματα έχουν μεγάλο μήκος κύματος, και αυτό κάνει την ανάλυση πολύ χαμηλή. Αυτή η εικόνα, επίσης, είναι ασπρόμαυρη, οπότε δεν ξέρουμε ακριβώς τι χρώμα έχει το κάθε τι εδώ.
So what does Parkes see when we turn it to the center of the Milky Way? We should see something fantastic, right? Well, we do see something interesting. All that dust has gone. As I mentioned, radio goes straight through dust, so not a problem. But the view is very different. We can see that the center of the Milky Way is aglow, and this isn't starlight. This is a light called synchrotron radiation, and it's formed from electrons spiraling around cosmic magnetic fields. So the plane is aglow with this light. And we can also see strange tufts coming off of it, and objects which don't appear to line up with anything that we can see with our own eyes. But it's hard to really interpret this image, because as you can see, it's very low resolution. Radio waves have a wavelength that's long, and that makes their resolution poorer. This image is also black and white, so we don't really know what is the color of everything in here.
Πάμε στο σήμερα. Μπορούμε να κατασκευάσουμε τηλεσκόπια που μπορούν να ξεπεράσουν αυτά τα προβλήματα. Εδώ σας δείχνω μια εικόνα από το Παρατηρητήριο Ραδιοκυμάτων Μάρτσισον, ένα φανταστικό μέρος για την κατασκευή ραδιοτηλεσκοπίων. Είναι επίπεδο, είναι στεγνό, και κυρίως, δεν έχει ραδιοκύματα: δεν υπάρχουν κινητά, wi-fi, τίποτα, είναι πάρα πολύ ήσυχα, και άρα το τέλειο μέρος για την κατασκευή ραδιοτηλεσκοπίου. Το τηλεσκόπιο στο οποίο δουλεύω εδώ και λίγα χρόνια ονομάζεται Murchison Widefield Array, και θα σας δείξω ένα μικρό βίντεο από την κατασκευή του. Αυτή είναι μια ομάδα από προπτυχιακούς και μεταπτυχιακούς φοιτητές στο Περθ. Τους αποκαλούμε τον Φοιτητικό Στρατό, και προσφέρθηκαν να βοηθήσουν στην κατασκευή του τηλεσκοπίου. Δεν παίρνουν επιπλέον μονάδες γι' αυτό. Συναρμολογούν αυτά τα ραδιο-δίπολα. Λαμβάνουν σήματα χαμηλών συχνοτήτων, κάπως σαν το ραδιόφωνό σας ή την τηλεόρασή σας. Κι εδώ τα αναπτύσσουμε στην έρημο. Το ολοκληρωμένο τηλεσκόπιο καλύπτει δέκα τετραγωνικά χιλιόμετρα της Δυτικής Αυστραλιανής ερήμου. Το ενδιαφέρον είναι ότι δεν υπάρχουν φορητά μέρη. Απλώς απλώνουμε αυτές τις κεραίες ουσιαστικά πάνω σε σύρμα για κοτέτσι. Είναι αρκετά φτηνό. Καλώδια παίρνουν τα σήματα από τις κεραίες και τα μεταφέρουν σε κεντρικές μονάδες επεξεργασίας. Κι είναι το μέγεθος αυτού του τηλεσκοπίου, το γεγονός ότι το κατασκευάσαμε στην έρημο, που μας δίνει καλύτερη ανάλυση εικόνας απ' ό,τι το Παρκς.
Well, fast-forward to today. We can build telescopes which can get over these problems. Now, I'm showing you here an image of the Murchison Radio Observatory, a fantastic place to build radio telescopes. It's flat, it's dry, and most importantly, it's radio quiet: no mobile phones, no Wi-Fi, nothing, just very, very radio quiet, so a perfect place to build a radio telescope. Now, the telescope that I've been working on for a few years is called the Murchison Widefield Array, and I'm going to show you a little time lapse of it being built. This is a group of undergraduate and postgraduate students located in Perth. We call them the Student Army, and they volunteered their time to build a radio telescope. There's no course credit for this. And they're putting together these radio dipoles. They just receive at low frequencies, a bit like your FM radio or your TV. And here we are deploying them across the desert. The final telescope covers 10 square kilometers of the Western Australian desert. And the interesting thing is, there's no moving parts. We just deploy these little antennas essentially on chicken mesh. It's fairly cheap. Cables take the signals from the antennas and bring them to central processing units. And it's the size of this telescope, the fact that we've built it over the entire desert that gives us a better resolution than Parkes.
Όλα αυτά τα καλώδια μεταφέρουν τα σήματα σε μια μονάδα που τα στέλνει σε έναν υπερ-υπολογιστή εδώ στο Περθ, και εδώ είναι που εμφανίζομαι εγώ.
Now, eventually all those cables bring them to a unit which sends it off to a supercomputer here in Perth, and that's where I come in.
(Αναστεναγμός) Δεδομένα ραδιοκυμάτων.
(Sighs)
Radio data.
Έχω αφιερώσει τα τελευταία πέντε χρόνια δουλεύοντας με πολύ δύσκολα, πολύ ενδιαφέροντα δεδομένα που κανένας άλλος δεν είχε κοιτάξει πριν. Έχω αφιερώσει πολύ χρόνο στη βαθμονόμησή τους, τρέχοντας εκατομμύρια ώρες επεξεργαστών υπερ-υπολογιστών και πραγματικά προσπαθώντας να καταλάβω τα δεδομένα. Και με αυτό το τηλεσκόπιο, με αυτά τα δεδομένα, έχουμε μελετήσει ολόκληρο τον νότιο ουρανό, με τη Γαλαξιακή και Διαγαλαξιακή MWA Έρευνα όλου του ουρανού, ή GLEAM, όπως το ονομάζω εγώ. Και είμαι πολύ ενθουσιασμένη. Αυτή η μελέτη θα δημοσιευτεί σύντομα, αλλά δεν έχει παρουσιαστεί ακόμα, οπότε είστε κυριολεκτικά τα πρώτα άτομα που βλέπετε αυτή τη νότια έρευνα ολόκληρου του ουρανού. Είμαι πολύ χαρούμενη, λοιπόν, που θα μοιραστώ μαζί σας τις εικόνες από αυτή τη μελέτη.
I have spent the last five years working with very difficult, very interesting data that no one had really looked at before. I've spent a long time calibrating it, running millions of CPU hours on supercomputers and really trying to understand that data. And with this telescope, with this data, we've performed a survey of the entire southern sky, the GaLactic and Extragalactic All-sky MWA Survey, or GLEAM, as I call it. And I'm very excited. This survey is just about to be published, but it hasn't been shown yet, so you are literally the first people to see this southern survey of the entire sky. So I'm delighted to share with you some images from this survey. Now, imagine you went to the Murchison,
Φανταστείτε, τώρα, ότι πήγατε στο Μάρτσισον, ότι κατασκηνώσατε κάτω από τα άστρα και κοιτάξατε προς τον Νότο. Είδατε τον νότιο ουράνιο πόλο, τον γαλαξία να ανατέλλει. Εάν δούμε το φως των ραδιοκυμάτων να τι παρατηρούμε με τη μελέτη μας. Βλέπετε ότι το γαλαξιακό επίπεδο δεν είναι πια σκοτεινό από τη σκόνη. Είναι φωτισμένο με ακτινοβολία σύγχροτρον, και χιλιάδες κουκίδες είναι στον ουρανό. Το τεράστιο Νέφος του Μαγγελάνου, που είναι ο πλησιέστερος γαλαξιακός μας γείτονας, είναι πορτοκαλί αντί για το πιο γνωστό μπλε-άσπρο.
you camped out underneath the stars and you looked towards the south. You saw the south's celestial pole, the galaxy rising. If I fade in the radio light, this is what we observe with our survey. You can see that the galactic plane is no longer dark with dust. It's alight with synchrotron radiation, and thousands of dots are in the sky. Our large Magellanic Cloud, our nearest galactic neighbor, is orange instead of its more familiar blue-white.
Δηλαδή συμβαίνουν πολλά εδώ. Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά. Αν κοιτάξουμε πίσω προς το γαλαξιακό κέντρο, όπου είδαμε πρώτη φορά την εικόνα Παρκς που σας έδειξα νωρίτερα, με χαμηλή ανάλυση και ασπρόμαυρη, και αν πάμε στην εικόνα που μας δίνει το GLEAM, βλέπετε ότι η ανάλυση έχει βελτιωθεί κατά 100 φορές. Τώρα έχουμε έγχρωμη εικόνα του ουρανού, μια τεκνικολόρ εικόνα. Δεν είναι ψεύτικα τα χρώματα. Αυτά είναι πραγματικά χρώματα ραδιοκυμάτων. Έχω χρωματίσει τις χαμηλές συχνότητες κόκκινες και τις υψηλές συχνότητες μπλε, και τις ενδιάμεσες πράσινες. Και αυτό μας δίνει αυτήν την πολύχρωμη εικόνα. Και δεν πρόκειται για ψεύτικο χρώμα. Τα χρώματα σε αυτήν την εικόνα μας λένε για τις φυσικές διαδικασίες που συμβαίνουν στο σύμπαν. Εάν, για παράδειγμα, κοιτάξετε στο επίπεδο του γαλαξία, φωτίζεται με ακτινοβολία σύγχροτρον, που είναι κυρίως κοκκινωπό πορτοκαλί, αλλά αν κοιτάξουμε προσεκτικά, βλέπουμε μικρές μπλε κουκκίδες. Αν μεγεθύνουμε την εικόνα, αυτές οι μπλε κουκκίδες είναι ιονισμένο πλάσμα γύρω από πολύ φωτεινά άστρα, και αυτό που συμβαίνει είναι ότι εμποδίζουν το κόκκινο φως, οπότε εμφανίζονται μπλε. Και μπορούν να μας πουν για τις περιοχές που δημιουργούνται άστρα στον Γαλαξία μας. Και τα βλέπουμε απευθείας. Κοιτάμε τον γαλαξία, και το χρώμα μας λέει ότι είναι εκεί.
So there's a lot going on in this. Let's take a closer look. If we look back towards the galactic center, where we originally saw the Parkes image that I showed you earlier, low resolution, black and white, and we fade to the GLEAM view, you can see the resolution has gone up by a factor of a hundred. We now have a color view of the sky, a technicolor view. Now, it's not a false color view. These are real radio colors. What I've done is I've colored the lowest frequencies red and the highest frequencies blue, and the middle ones green. And that gives us this rainbow view. And this isn't just false color. The colors in this image tell us about the physical processes going on in the universe. So for instance, if you look along the plane of the galaxy, it's alight with synchrotron, which is mostly reddish orange, but if we look very closely, we see little blue dots. Now, if we zoom in, these blue dots are ionized plasma around very bright stars, and what happens is that they block the red light, so they appear blue. And these can tell us about these star-forming regions in our galaxy. And we just see them immediately. We look at the galaxy, and the color tells us that they're there.
Μπορείτε να δείτε μικρές σαπουνόφουσκες, μικρές κυκλικές εικόνες γύρω από το γαλαξιακό επίπεδο, οι οποίες είναι απομεινάρια από υπερκαινοφανείς. Όταν ένα άστρο εκρήγνυται, το εξωτερικό του κέλυφος αποβάλλεται και ταξιδεύει προς το διάστημα συγκεντρώνοντας υλικό, και δημιουργεί ένα μικρό κέλυφος. Είναι μυστήριο εδώ και πολύ καιρό για τους αστρονόμους το πού είναι όλα τα απομεινάρια των υπερκαινοφανών. Γνωρίζουμε ότι πρέπει να υπάρχουν υψηλοενεργειακά ηλεκτρόνια στο επίπεδο που δημιουργούν την ακτινοβολία σύγχροτρον που βλέπουμε, και πιστεύουμε ότι παράγονται από απομεινάρια υπερκαινοφανών, αλλά δε φαίνεται να είναι αρκετά. Ευτυχώς, το GLEAM είναι πολύ καλό στην ανίχνευση υπολειμμάτων υπερκαινοφανών και ελπίζουμε ότι σύντομα θα έχουμε μια νέα δημοσίευση σχετικά με αυτό.
You can see little soap bubbles, little circular images around the galactic plane, and these are supernova remnants. When a star explodes, its outer shell is cast off and it travels outward into space gathering up material, and it produces a little shell. It's been a long-standing mystery to astronomers where all the supernova remnants are. We know that there must be a lot of high-energy electrons in the plane to produce the synchrotron radiation that we see, and we think they're produced by supernova remnants, but there don't seem to be enough. Fortunately, GLEAM is really, really good at detecting supernova remnants, so we're hoping to have a new paper out on that soon.
Αυτό είναι εντάξει. Έχουμε εξερευνήσει το μικρό τοπικό μας σύμπαν, αλλά εγώ ήθελα να πάω πιο βαθιά, πιο μακριά. Ήθελα να πάω πέρα από τον Γαλαξία μας. Ε λοιπόν, μπορούμε να δούμε ένα πολύ ενδιαφέρον αντικείμενο πάνω δεξιά, και είναι ένας κοντινός ραδιογαλαξίας, ο Κένταυρος Α. Εάν κοιτάξουμε πιο κοντά, μπορούμε να δούμε ότι δύο τεράστιοι πίδακες βγαίνουν προς το διάστημα. Και αν κοιτάξετε ακριβώς ανάμεσα σε αυτούς τους πίδακες θα δείτε έναν γαλαξία ακριβώς σαν τον δικό μας. Είναι σπειροειδής, έχει μια λωρίδα σκόνης. Είναι ένας κανονικός γαλαξίας. Αλλά αυτοί οι πίδακες είναι ορατοί μόνο στις ραδιοσυχνότητες. Εάν κοιτάζαμε στο ορατό, δε θα ξέραμε καν ότι είναι εκεί, και είναι χιλιάδες φορές μεγαλύτεροι από τον ίδιο τον γαλαξία.
Now, that's fine. We've explored our little local universe, but I wanted to go deeper, I wanted to go further. I wanted to go beyond the Milky Way. Well, as it happens, we can see a very interesting object in the top right, and this is a local radio galaxy, Centaurus A. If we zoom in on this, we can see that there are two huge plumes going out into space. And if you look right in the center between those two plumes, you'll see a galaxy just like our own. It's a spiral. It has a dust lane. It's a normal galaxy. But these jets are only visible in the radio. If we looked in the visible, we wouldn't even know they were there, and they're thousands of times larger than the host galaxy.
Τι συμβαίνει; Τι δημιουργεί αυτούς τους πίδακες; Στο κέντρο κάθε γαλαξία που γνωρίζουμε υπάρχει μια υπερμεγέθης μαύρη τρύπα. Οι μαύρες τρύπες είναι αόρατες· γι' αυτό ονομάζονται έτσι. Το μόνο που μπορείτε να δείτε είναι η εκτροπή του φωτός γύρω τους, και περιστασιακά, όταν ένα άστρο ή ένα νέφος αερίου μπαίνει στην τροχιά τους, διαλύεται από παλιρροϊκές δυνάμεις, δημιουργώντας αυτό που λέμε έναν δίσκο προσαύξησης. Ο δίσκος προσαύξησης είναι πολύ φωτεινός στις ακτίνες Χ και ισχυρά μαγνητικά πεδία εκτοξεύουν το υλικό στο διάστημα σχεδόν στην ταχύτητα του φωτός. Αυτοί, λοιπόν, οι πίδακες είναι ορατοί στις ραδιοσυχνότητες και αυτό είναι που βλέπουμε στην έρευνά μας.
What's going on? What's producing these jets? At the center of every galaxy that we know about is a supermassive black hole. Now, black holes are invisible. That's why they're called that. All you can see is the deflection of the light around them, and occasionally, when a star or a cloud of gas comes into their orbit, it is ripped apart by tidal forces, forming what we call an accretion disk. The accretion disk glows brightly in the x-rays, and huge magnetic fields can launch the material into space at nearly the speed of light. So these jets are visible in the radio and this is what we pick up in our survey.
Ωραία, πολύ ωραία, έχουμε δει, λοιπόν, έναν ραδιογαλαξία. Αυτό είναι καλό. Αλλά αν κοιτάξετε στο πάνω μέρος της εικόνας, θα δείτε άλλον έναν ραδιογαλαξία. Είναι λίγο πιο μικρός, επειδή είναι πιο μακριά. Ωραία, δύο ραδιογαλαξίες. Μπορούμε να τους δούμε. Αυτό είναι εντάξει. Αλλά τι είναι οι υπόλοιπες κουκκίδες; Πιθανόν να είναι απλώς άστρα. Δεν είναι. Είναι όλοι ραδιογαλαξίες. Κάθε μία από τις κουκκίδες σε αυτήν την εικόνα είναι ένας μακρινός γαλαξίας από εκατομμύρια έως δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά με μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο του που σπρώχνει υλικό στο διάστημα σχεδόν στην ταχύτητα του φωτός. Είναι απίστευτο. Και αυτή η μελέτη είναι ακόμα μεγαλύτερη απ' ό,τι σας δείχνω εδώ. Εάν δούμε την πλήρη εικόνα της έρευνας θα δείτε ότι βρήκα 300.000 τέτοιους ραδιογαλαξίες. Είναι πραγματικά ένα επικό ταξίδι. Ανακαλύψαμε όλους αυτούς τους γαλαξίες έως τις πρώτες υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες. Είμαι πολύ περήφανη γι' αυτή τη μελέτη που θα δημοσιευτεί την επόμενη εβδομάδα.
Well, very well, so we've seen one radio galaxy. That's nice. But if you just look at the top of that image, you'll see another radio galaxy. It's a little bit smaller, and that's just because it's further away. OK. Two radio galaxies. We can see this. This is fine. Well, what about all the other dots? Presumably those are just stars. They're not. They're all radio galaxies. Every single one of the dots in this image is a distant galaxy, millions to billions of light-years away with a supermassive black hole at its center pushing material into space at nearly the speed of light. It is mind-blowing. And this survey is even larger than what I've shown here. If we zoom out to the full extent of the survey, you can see I found 300,000 of these radio galaxies. So it's truly an epic journey. We've discovered all of these galaxies right back to the very first supermassive black holes. I'm very proud of this, and it will be published next week.
Αλλά δεν είναι μόνο αυτό. Έχω εξερευνήσει τα πιο απόμακρα σημεία του Γαλαξία σε αυτή τη μελέτη, αλλά υπάρχει και κάτι ακόμα σε αυτήν την εικόνα. Θα σας πάω στην αρχή του χρόνου. Όταν δημιουργήθηκε το σύμπαν, έγινε μια μεγάλη έκρηξη, η οποία άφησε το σύμπαν ως μια θάλασσα υδρογόνου, ουδέτερου υδρογόνου. Και όταν γεννήθηκαν τα πρώτα αστέρια και γαλαξίες, ιόνισαν αυτό το υδρογόνο. Κι έτσι το σύμπαν από ουδέτερο έγινε ιονισμένο. Αυτό σημάδεψε όλο το σύμπαν γύρω μας. Παντού, μας διαπερνάει, σαν τη Δύναμη. Επειδή αυτό έγινε πριν από πολύ καιρό, το σήμα έχει μετατοπιστεί προς το ερυθρό, οπότε τώρα αυτό το σήμα είναι σε πολύ χαμηλές συχνότητες. Έχει την ίδια συχνότητα με τη μελέτη μου αλλά είναι πολύ αμυδρό. Είναι το ένα δισεκατομμυριοστό του μεγέθους οποιουδήποτε αντικειμένου της μελέτης μου. Οπότε, το τηλεσκόπιό μας μπορεί να μην έχει την απαραίτητη ευαισθησία για να δει το σήμα. Αλλά υπάρχει ένα νέο ραδιοτηλεσκόπιο. Δεν μπορώ να έχω διαστημόπλοιο, αλλά ελπίζω να μπορέσω να έχω ένα από τα μεγαλύτερα ραδιοτηλεσκόπια του κόσμου. Κατασκευάζουμε το Square Kilometre Array, ένα νέο ραδιοτηλεσκόπιο, και θα είναι 1.000 φορές μεγαλύτερο από το MWA, 1.000 φορές πιο ευαίσθητο, και θα έχει καλύτερη ανάλυση. Θα πρέπει να βρούμε εκατομμύρια γαλαξίες. Και ίσως, βαθιά σε αυτό το σήμα, θα μπορέσω να δω τα πρώτα άστρα και γαλαξίες του σύμπαντος, και την αρχή του ίδιου του χρόνου.
Now, that's not all. I've explored the furthest reaches of the galaxy with this survey, but there's something even more in this image. Now, I'll take you right back to the dawn of time. When the universe formed, it was a big bang, which left the universe as a sea of hydrogen, neutral hydrogen. And when the very first stars and galaxies switched on, they ionized that hydrogen. So the universe went from neutral to ionized. That imprinted a signal all around us. Everywhere, it pervades us, like the Force. Now, because that happened so long ago, the signal was redshifted, so now that signal is at very low frequencies. It's at the same frequency as my survey, but it's so faint. It's a billionth the size of any of the objects in my survey. So our telescope may not be quite sensitive enough to pick up this signal. However, there's a new radio telescope. So I can't have a starship, but I can hopefully have one of the biggest radio telescopes in the world. We're building the Square Kilometre Array, a new radio telescope, and it's going to be a thousand times bigger than the MWA, a thousand times more sensitive, and have an even better resolution. So we should find tens of millions of galaxies. And perhaps, deep in that signal, I will get to look upon the very first stars and galaxies switching on, the beginning of time itself.
Σας ευχαριστώ.
Thank you.
(Χειροκρότημα)
(Applause)