As a particle physicist, I study the elementary particles and how they interact on the most fundamental level. For most of my research career, I've been using accelerators, such as the electron accelerator at Stanford University, just up the road, to study things on the smallest scale. But more recently, I've been turning my attention to the universe on the largest scale. Because, as I'll explain to you, the questions on the smallest and the largest scale are actually very connected. So I'm going to tell you about our twenty-first-century view of the universe, what it's made of and what the big questions in the physical sciences are -- at least some of the big questions.
Como física de partículas, estudio las partículas elementales y cómo interactúan éstas a nivel fundamental. Durante la mayor parte de mi carrera como investigadora, he utilizado aceleradores como el acelerador de electrones de la Universidad de Stanford, aquí al lado, para estudiar las cosas a pequeñísima escala. Pero, recientemente, he vuelto mi atención hacia el universo a gran escala. Debido a que, como os voy a explicar, las cuestiones a pequeña y a gran escala están en realidad muy conectadas. Así que os voy a hablar sobre nuestra visión actual del universo, de qué está hecho y cuales son las grandes preguntas de la física, o por lo menos, algunas de las grandes preguntas.
So, recently, we have realized that the ordinary matter in the universe -- and by ordinary matter, I mean you, me, the planets, the stars, the galaxies -- the ordinary matter makes up only a few percent of the content of the universe. Almost a quarter, or approximately a quarter of the matter in the universe, is stuff that's invisible. By invisible, I mean it doesn't absorb in the electromagnetic spectrum. It doesn't emit in the electromagnetic spectrum. It doesn't reflect. It doesn't interact with the electromagnetic spectrum, which is what we use to detect things. It doesn't interact at all. So how do we know it's there? We know it's there by its gravitational effects. In fact, this dark matter dominates the gravitational effects in the universe on a large scale, and I'll be telling you about the evidence for that.
Así pues recientemente nos hemos dado cuenta de que la materia ordinaria del universo, y por materia ordinaria me refiero a ti, ¿vale?, a mí, a los planetas, las estrellas, las galaxias... la materia ordinaria representa sólo un pequeño porcentaje del contenido del universo. Casi un cuarto, o aproximadamente un cuarto de la materia del universo, es materia invisible. Con invisible quiero decir que no absorbe radiación en el espectro electromagnético. No emite en el espectro electromagnético. No refleja. No interactúa con el espectro electromagnético, que es lo que usamos para detectar cosas. No interactúa en absoluto, ¿cómo sabemos entonces que está ahí? Sabemos que está ahí debido a sus efectos gravitatorios. De hecho, esta materia oscura domina los efectos gravitacionales en el universo a gran escala, y os voy a hablar sobre las pruebas que hay de ello.
What about the rest of the pie? The rest of the pie is a very mysterious substance called dark energy. More about that later, OK. So for now, let's turn to the evidence for dark matter. In these galaxies, especially in a spiral galaxy like this, most of the mass of the stars is concentrated in the middle of the galaxy. This huge mass of all these stars keeps stars in circular orbits in the galaxy. So we have these stars going around in circles like this. As you can imagine, even if you know physics, this should be intuitive, OK -- that stars that are closer to the mass in the middle will be rotating at a higher speed than those that are further out here, OK.
¿Y el resto del pastel? El resto es algo muy misterioso llamado energía oscura. Luego hablamos más de ella. De momento, veamos las pruebas de la materia oscura. En estas galaxias, especialmente en una galaxia espiral como esta casi toda la masa estelar se concentra en el centro de la galaxia. Esta enorme masa de estrellas mantiene a las estrellas de la galaxia en orbitas circulares. Por tanto tenemos estrellas dando vueltas en círculos así. Como podéis imaginar, incluso sin saber física -esto parece intuitivo- las estrellas más cercanas a la masa central rotarán más rápido que aquellas que se encuentran más lejos.
So what you would expect is that if you measured the orbital speed of the stars, that they should be slower on the edges than on the inside. In other words, if we measured speed as a function of distance -- this is the only time I'm going to show a graph, OK -- we would expect that it goes down as the distance increases from the center of the galaxy. When those measurements are made, instead what we find is that the speed is basically constant, as a function of distance. If it's constant, that means that the stars out here are feeling the gravitational effects of matter that we do not see. In fact, this galaxy and every other galaxy appears to be embedded in a cloud of this invisible dark matter. And this cloud of matter is much more spherical than the galaxy themselves, and it extends over a much wider range than the galaxy. So we see the galaxy and fixate on that, but it's actually a cloud of dark matter that's dominating the structure and the dynamics of this galaxy.
Así que los que uno esperaría es que si mides la velocidad orbital de las estrellas, ésta debería ser menor en los bordes que en el interior. En otras palabras, si medimos la velocidad como una función de la distancia - esta es la única gráfica que voy a mostrar, ¿OK? - esperaríamos que decreciera según aumenta la distancia desde el centro de la galaxia. Pero al hacer estas mediciones, lo que encontramos es que la velocidad es básicamente constante en función de la distancia. Si es constante, eso significa que las estrellas de aquí afuera están notando el efecto gravitatorio de materia que nosotros no vemos. De hecho, esta y cualquier otra galaxia parece estar inmersa en una nube de materia oscura invisible. Y esta nube de materia es mucho mas esférica que la propia galaxia y se extiende hasta mucho más lejos que la galaxia. Así que vemos la galaxia y nos fijamos en ella, pero en realidad es la nube de materia oscura la que domina la estructura y la dinámica de esta galaxia.
Galaxies themselves are not strewn randomly in space; they tend to cluster. And this is an example of a very, actually, famous cluster, the Coma cluster. And there are thousands of galaxies in this cluster. They're the white, fuzzy, elliptical things here. So these galaxy clusters -- we take a snapshot now, we take a snapshot in a decade, it'll look identical. But these galaxies are actually moving at extremely high speeds. They're moving around in this gravitational potential well of this cluster, OK. So all of these galaxies are moving. We can measure the speeds of these galaxies, their orbital velocities, and figure out how much mass is in this cluster.
Las propias galaxias no están repartidas aleatoriamente por el espacio, sino que tienden a acumularse. Y este es el ejemplo de un cúmulo muy conocido: El cúmulo de Coma. Y en este cúmulo hay miles de galaxias. Son estas cosas blancas, borrosas y elípticas. Estos cúmulos galácticos parecerán idénticos si comparamos una foto de ahora con una de hace diez años. Pero en realidad esas galaxias se están moviendo extremadamente rápido. Se están moviendo alrededor de este pozo gravitatorio del cúmulo. Así que todas estas galaxias se mueven. Podemos medir el movimiento de estas galaxias, sus velocidades orbitales y deducir cuánta masa tiene el cúmulo.
And again, what we find is that there is much more mass there than can be accounted for by the galaxies that we see. Or if we look in other parts of the electromagnetic spectrum, we see that there's a lot of gas in this cluster, as well. But that cannot account for the mass either. In fact, there appears to be about ten times as much mass here in the form of this invisible or dark matter as there is in the ordinary matter, OK. It would be nice if we could see this dark matter a little bit more directly. I'm just putting this big, blue blob on there, OK, to try to remind you that it's there. Can we see it more visually? Yes, we can.
Y de nuevo, lo que encontramos es que hay mucha más masa de la que pueden sumar todas las galaxias que vemos. O si miramos en otras partes del espectro electromagnético, vemos que también hay mucho gas en este cúmulo. Pero tampoco es suficiente para justificar tanta masa. De hecho parece haber aquí unas diez veces más masa en forma de materia invisible, u oscura, de la que hay de materia ordinaria. Sería bueno que pudiéramos ver esta materia oscura más directamente. Coloco este gran círculo azul aquí, para recordaros de que está ahí. ¿Podemos verlo de manera más visual? Sí, podemos.
And so let me lead you through how we can do this. So here's an observer: it could be an eye; it could be a telescope. And suppose there's a galaxy out here in the universe. How do we see that galaxy? A ray of light leaves the galaxy and travels through the universe for perhaps billions of years before it enters the telescope or your eye. Now, how do we deduce where the galaxy is? Well, we deduce it by the direction that the ray is traveling as it enters our eye, right? We say, the ray of light came this way; the galaxy must be there, OK. Now, suppose I put in the middle a cluster of galaxies -- and don't forget the dark matter, OK. Now, if we consider a different ray of light, one going off like this, we now need to take into account what Einstein predicted when he developed general relativity. And that was that the gravitational field, due to mass, will deflect not only the trajectory of particles, but will deflect light itself.
Así que dejadme mostraros como podemos hacerlo. Aquí hay un observador: puede ser un ojo, puede ser un telescopio. Y supongamos que hay una galaxia por ahí en el universo. ¿Cómo vemos esa galaxia? Un rayo de luz parte de la galaxia y viaja por el universo quizá durante miles de millones de años hasta que llega al telescopio o a tu ojo. Pero, ¿cómo deducimos donde se encuentra la galaxia? Bien, lo deducimos por la dirección que lleva el rayo al entrar en nuestro ojo, ¿no?. Decimos: el rayo de luz vino de esta dirección así que la galaxia debe estar ahí. Ahora, supón que coloco en el medio un cúmulo de galaxias - y no os olvidéis de la materia oscura, ¿eh? - Si consideramos ahora otro rayo de luz distinto, uno que vaya por aquí, necesitamos entonces tomar en cuenta lo que predijo Einstein cuando desarrollo la relatividad general. que fue que el campo gravitatorio, debido a la masa, desviará no sólo la trayectoria de las partículas, sino también desviara a la propia luz.
So this light ray will not continue in a straight line, but would rather bend and could end up going into our eye. Where will this observer see the galaxy? You can respond. Up, right? We extrapolate backwards and say the galaxy is up here. Is there any other ray of light that could make into the observer's eye from that galaxy? Yes, great. I see people going down like this. So a ray of light could go down, be bent up into the observer's eye, and the observer sees a ray of light here.
Así que este rayo de luz no continua en línea recta sino que se dobla y puede acabar dirigiéndose a nuestro ojo. ¿Dónde verá este observador la galaxia? Podéis responder. Arriba, eso es. Extrapolamos hacia atrás y decimos que la galaxia esta aquí arriba. ¿Hay algún otro rayo de luz que desde esta galaxia pueda llegar hasta el ojo del observador? Sí, genial. Veo gente que dice que por abajo. Así que un rayo de luz podría ir hacia abajo, doblarse hacia arriba hasta el ojo del observador y el observador ve un rayo de luz aquí.
Now, take into account the fact that we live in a three-dimensional universe, OK, a three-dimensional space. Are there any other rays of light that could make it into the eye? Yes! The rays would lie on a -- I'd like to see -- yeah, on a cone. So there's a whole ray of light -- rays of light on a cone -- that will all be bent by that cluster and make it into the observer's eye. If there is a cone of light coming into my eye, what do I see? A circle, a ring. It's called an Einstein ring. Einstein predicted that, OK. Now, it will only be a perfect ring if the source, the deflector and the eyeball, in this case, are all in a perfectly straight line. If they're slightly skewed, we'll see a different image.
Ahora tengamos en cuenta que vivimos en un universo tridimensional, en un espacio tridimensional ¿Hay más rayos de luz que puedan acabar en el ojo? ¡Sí! Los rayos acaban repartidos en un cono, eso es. Así que hay un montón de rayos de luz -formando un cono- que se desviarán por efecto del cúmulo y llegarán al ojo del observador. Si hay un cono de luz llegando a mi ojo, ¿qué es lo que veo? Un círculo, un anillo. Se llama anillo de Einstein. Einstein predijo esto, ¿bien? Eso sí, sólo será un anillo perfecto si la fuente, el objeto que causa el desvío y el ojo, en este caso, están en perfecta línea recta. si están ligeramente sesgados, veremos una imagen diferente.
Now, you can do an experiment tonight over the reception, OK, to figure out what that image will look like. Because it turns out that there is a kind of lens that we can devise, that has the right shape to produce this kind of effect. We call this gravitational lensing. And so, this is your instrument, OK. (Laughter). But ignore the top part. It's the base that I want you to concentrate, OK. So, actually, at home, whenever we break a wineglass, I save the bottom, take it over to the machine shop. We shave it off, and I have a little gravitational lens, OK. So it's got the right shape to produce the lensing. And so the next thing you need to do in your experiment is grab a napkin. I grabbed a piece of graph paper -- I'm a physicist. (Laughter) So, a napkin. Draw a little model galaxy in the middle. And now put the lens over the galaxy, and what you'll find is that you'll see a ring, an Einstein ring. Now, move the base off to the side, and the ring will split up into arcs, OK. And you can put it on top of any image. On the graph paper, you can see how all the lines on the graph paper have been distorted. And again, this is a kind of an accurate model of what happens with the gravitational lensing.
Esta noche podéis hacer un experimento en la recepción para adivinar a qué se parecerá esa imagen. Porque resulta que hay un tipo de lente que podemos usar que tiene la forma apropiada para producir este efecto. Llamamos a esto efecto de lente gravitacional. Y este es vuestro instrumento, ¿OK? (Risas) Pero ignorad la parte superior. Es en la base en lo que quiero que os fijéis. Así que, en casa, cuando se nos rompa una copa de vino, guardamos la base, nos vamos al taller la pulimos y ya tenemos una lente gravitacional. Tiene la forma correcta para producir el efecto. Lo siguiente que necesitáis para vuestro experimento es una servilleta Yo he cogido un trozo de papel cuadriculado; soy física. (Risas) Bien, una servilleta. Dibuja una pequeña galaxia en el medio. Y ahora pon la lente sobre la galaxia, y lo que resultará es que verás un anillo, un anillo de Einstein. Mueve la base hacia un lado y el anillo se dividirá en arcos. Puedes ponerlo sobre cualquier imagen. Sobre la cuadrícula podéis ver como todas las líneas de la cuadrícula se han distorsionado. Y esto es, un modelo bastante preciso de lo que pasa con las lentes gravitacionales.
OK, so the question is: do we see this in the sky? Do we see arcs in the sky when we look at, say, a cluster of galaxies? And the answer is yes. And so, here's an image from the Hubble Space Telescope. Many of the images you are seeing are earlier from the Hubble Space Telescope. Well, first of all, for the golden shape galaxies -- those are the galaxies in the cluster. They're the ones that are embedded in that sea of dark matter that are causing the bending of the light to cause these optical illusions, or mirages, practically, of the background galaxies. So the streaks that you see, all these streaks, are actually distorted images of galaxies that are much further away.
Bien, entonces la pregunta es: ¿vemos esto en el cielo? ¿Vemos arcos en el cielo cuando miramos a, digamos un cúmulo de galaxias? Y la respuesta es: Sí. Y así, esta es una imagen del telescopio espacial Hubble. Muchas de las imágenes que hemos estado viendo antes son del telescopio espacial Hubble. En primer lugar, las galaxias con formas doradas son las del cúmulo. Son las que están inmersas en ese mar de materia oscura que está causando que la luz se doble y genere esas ilusiones ópticas, o espejismos casi, de las galaxias del fondo. Y las líneas que veis, todas estas líneas son en realidad imágenes distorsionadas de galaxias que se encuentran mucho más lejos.
So what we can do, then, is based on how much distortion we see in those images, we can calculate how much mass there must be in this cluster. And it's an enormous amount of mass. And also, you can tell by eye, by looking at this, that these arcs are not centered on individual galaxies. They are centered on some more spread out structure, and that is the dark matter in which the cluster is embedded, OK. So this is the closest you can get to kind of seeing at least the effects of the dark matter with your naked eye.
Así que lo que podemos hacer es, basándonos en cuanta distorsión vemos en esas imágenes, calcular cuanta masa debe haber en ese cúmulo. Y es una cantidad de masa enorme. Y además, se puede ver a ojo mirando aquí que estos arcos no están centrados en galaxias individuales están centrados sobre alguna estructura más extensa. Que es la materia oscura en la que se encuentra el cúmulo. Así que esto es lo más parecido que hay a ver al menos los efectos de la materia oscura con nuestros ojos.
OK, so, a quick review then, to see that you're following. So the evidence that we have that a quarter of the universe is dark matter -- this gravitationally attracting stuff -- is that galaxies, the speed with which stars orbiting galaxies is much too large; it must be embedded in dark matter. The speed with which galaxies within clusters are orbiting is much too large; it must be embedded in dark matter. And we see these gravitational lensing effects, these distortions that say that, again, clusters are embedded in dark matter.
Bien, un pequeño repaso para asegurarme de que me seguís. La prueba entonces de que un cuarto del universo es materia oscura -esa cosa que atrae gravitacionalmente- es que en las galaxias, la velocidad con la que orbitan las estrellas es demasiado grande; Tienen que estar inmersas en materia oscura. La velocidad con que las galaxias orbitan en el interior de cúmulos es demasiado grande; Tienen que estar inmersas en materia oscura. Y vemos estos efectos de lente gravitacional. Estas distorsiones que nos dicen de nuevo que los cúmulos están inmersos en materia oscura.
OK. So now, let's turn to dark energy. So to understand the evidence for dark energy, we need to discuss something that Stephen Hawking referred to in the previous session. And that is the fact that space itself is expanding. So if we imagine a section of our infinite universe -- and so I've put down four spiral galaxies, OK -- and imagine that you put down a set of tape measures, so every line on here corresponds to a tape measure, horizontal or vertical, for measuring where things are. If you could do this, what you would find that with each passing day, each passing year, each passing billions of years, OK, the distance between galaxies is getting greater. And it's not because galaxies are moving away from each other through space. They're not necessarily moving through space. They're moving away from each other because space itself is getting bigger, OK. That's what the expansion of the universe or space means. So they're moving further apart.
Bien, entonces volvamos ahora sobre la energía oscura. Para entender las evidencias sobre la energía oscura, tenemos que comentar algo a lo que ha hecho referencia Stephen Hawking en la charla anterior. Y es el hecho de que el espacio en si mismo se está expandiendo. Si imaginamos una sección de nuestro universo infinito y en el que he colocado cuatro galaxias espirales, ¿vale? E imaginad que colocáis una serie de cintas de medir, de manera que cada línea aquí se corresponde con una cinta de medir horizontal o vertical -- para medir dónde están las cosas. Si pudierais hacer esto, lo que encontraríais es que con cada día que pasa, cada año que pasa, cada mil millones de años que pasan, la distancia entre las galaxias se hace mayor. Y no es porque las galaxias se muevan alejándose una de otra por el espacio; no están necesariamente moviéndose por el espacio. Se están alejando unas de otras porque el espacio en si mismo está agrandándose. ¿ok? Eso es lo que significa la expansión del universo, o del espacio. Se están alejando más y más.
Now, what Stephen Hawking mentioned, as well, is that after the Big Bang, space expanded at a very rapid rate. But because gravitationally attracting matter is embedded in this space, it tends to slow down the expansion of the space, OK. So the expansion slows down with time. So, in the last century, OK, people debated about whether this expansion of space would continue forever; whether it would slow down, you know, will be slowing down, but continue forever; slow down and stop, asymptotically stop; or slow down, stop, and then reverse, so it starts to contract again. So a little over a decade ago, two groups of physicists and astronomers set out to measure the rate at which the expansion of space was slowing down, OK. By how much less is it expanding today, compared to, say, a couple of billion years ago?
Otra cosa que también mencionó Stephen Hawking es que tras el Big Bang, el espacio se expandió muy rápidamente. Pero debido a que hay materia con atracción gravitatoria inmersa en este espacio, se tiende a frenar la expansión del espacio. Así que la expansión se frena con el tiempo. Y así, durante el último siglo, la gente ha debatido sobre si esta expansión del espacio continuará para siempre, o si se frenará, es decir, si continuará frenándose por siempre. Si se frenará y parará, si parará asintóticamente, o si parará y después en sentido contrario empezará a contraerse de nuevo. Así que, hace un poco más de una década dos grupos de físicos y astrónomos se propusieron medir la tasa a la que la expansión del universo se estaba frenando. viendo cuánto menos se expande ahora comparado con digamos, hace unos dos mil millones de años. viendo cuánto menos se expande ahora comparado con digamos, hace unos dos mil millones de años.
The startling answer to this question, OK, from these experiments, was that space is expanding at a faster rate today than it was a few billion years ago, OK. So the expansion of space is actually speeding up. This was a completely surprising result. There is no persuasive theoretical argument for why this should happen, OK. No one was predicting ahead of time this is what's going to be found. It was the opposite of what was expected. So we need something to be able to explain that. Now it turns out, in the mathematics, you can put it in as a term that's an energy, but it's a completely different type of energy from anything we've ever seen before. We call it dark energy, and it has this effect of causing space to expand. But we don't have a good motivation for putting it in there at this point, OK. So it's really unexplained as to why we need to put it in.
La sorprendente respuesta a está pregunta, de acuerdo a estos experimentos, fue que el espacio se está expandiendo más rápido hoy en día que hace mil millones de años. Así que la expansión del espacio se está acelerando. Este fue un resultado completamente inesperado.. No hay ningún argumento teórico convincente de por qué puede pasar esto. Nadie había predicho con anterioridad este resultado. Fue lo contrario de lo que se esperaba. Así que necesitamos algo capaz de explicar esto. Resulta que, en las ecuaciones matemáticas, se puede añadir en forma de un término que representa energía. Pero es un tipo de energía totalmente distinto de cualquier cosa que hayamos visto antes. Le llamamos energía oscura, y tiene este efecto de causar que el espacio se expanda. Pero no tenemos una buena motivación para ponerla ahí todavía. Así que está sin explicar por qué debemos añadirlo.
Now, so at this point, then, what I want to really emphasize to you, is that, first of all, dark matter and dark energy are completely different things, OK. There are really two mysteries out there as to what makes up most of the universe, and they have very different effects. Dark matter, because it gravitationally attracts, it tends to encourage the growth of structure, OK. So clusters of galaxies will tend to form, because of all this gravitational attraction. Dark energy, on the other hand, is putting more and more space between the galaxies, makes it, the gravitational attraction between them decrease, and so it impedes the growth of structure. So by looking at things like clusters of galaxies, and how they -- their number density, how many there are as a function of time -- we can learn about how dark matter and dark energy compete against each other in structure forming.
En este punto entonces, lo que me gustaría enfatizar es que en primer lugar, la materia oscura y la energía oscura son cosas completamente diferentes. Hay dos misterios ahí afuera sobre lo que forma la mayor parte del universo y tienen dos efectos muy distintos. La materia oscura, debido a su atracción gravitacional, tiende a alentar el crecimiento de estructuras. Así, se tienden a formar cúmulos de galaxias debido a su atracción gravitatoria. La energía oscura, por otra parte, está añadiendo más y más espacio entre galaxias. Hace que decrezca -la atracción gravitatoria entre ellas- y por tanto impide la formación de estructuras. Así que mirando a objetos como los cúmulos de galaxias, y a su densidad, a cuantos hay como función del tiempo, podemos aprender sobre cómo la materia oscura y la energía oscura compiten entre si en la formación de estructuras.
In terms of dark matter, I said that we don't have any, you know, really persuasive argument for dark energy. Do we have anything for dark matter? And the answer is yes. We have well-motivated candidates for the dark matter. Now, what do I mean by well motivated? I mean that we have mathematically consistent theories that were actually introduced to explain a completely different phenomenon, OK, things that I haven't even talked about, that each predict the existence of a very weakly interacting, new particle.
En términos de materia oscura, dije que no tenemos argumentos convincentes para justificar la energía oscura. ¿Los tenemos para la materia oscura? La respuesta es: sí. Tenemos candidatos bien justificados para la materia oscura. ¿Qué quiero decir por bien justificados? Quiero decir que hay teorías consistentes matemáticamente que se presentaron en realidad para explicar fenómenos completamente distintos, cosas de las que ni siquiera he hablado, y que predecían cada una de ellas la existencia de una nueva partícula de interacción débil.
So, this is exactly what you want in physics: where a prediction comes out of a mathematically consistent theory that was actually developed for something else. But we don't know if either of those are actually the dark matter candidate, OK. One or both, who knows? Or it could be something completely different. Now, we look for these dark matter particles because, after all, they are here in the room, OK, and they didn't come in the door. They just pass through anything. They can come through the building, through the Earth -- they're so non-interacting.
Y eso es exactamente lo que quieres en física: una predicción que aparece en una teoría matemáticamente consistente que fue desarrollada para alguna otra cosa. Pero no sabemos si alguno de estos son de verdad el candidato a ser materia oscura. Uno o ambos, ¿quién sabe? o podría ser algo totalmente distinto. Buscamos estas partículas de materia oscura porque después de todo, están aquí, en esta habitación y no llegaron entrando por la puerta. Simplemente pasan a través de todo. Pueden atravesar el edificio, la tierra interactúan muy poco.
So one way to look for them is to build detectors that are extremely sensitive to a dark matter particle coming through and bumping it. So a crystal that will ring if that happens. So one of my colleagues up the road and his collaborators have built such a detector. And they've put it deep down in an iron mine in Minnesota, OK, deep under the ground, and in fact, in the last couple of days announced the most sensitive results so far. They haven't seen anything, OK, but it puts limits on what the mass and the interaction strength of these dark matter particles are. There's going to be a satellite telescope launched later this year and it will look towards the middle of the galaxy, to see if we can see dark matter particles annihilating and producing gamma rays that could be detected with this. The Large Hadron Collider, a particle physics accelerator, that we'll be turning on later this year. It is possible that dark matter particles might be produced at the Large Hadron Collider.
Así que una manera de buscarlas es construir detectores que sean extremadamente sensibles a una partícula de materia oscura y la golpeen de manera que un cristal vibre si eso pasa. Uno de mis colegas de aquí al lado y sus colaboradores han construido un detector así. Y lo han colocado en las profundidades de una mina de hierro en Minnesota, enterrado profundamente en el suelo. Y de hecho, en el último par de días han anunciado los resultados de mayor sensibilidad hasta la fecha. No han detectado nada, bien, pero eso pone límites a la masa y a la fuerza de interacción que tiene la materia oscura. Se va a lanzar un satélite telescopio a finales de año que va a apuntar al centro de la galaxia para ver si podemos observar partículas de materia oscura aniquilándose y produciendo rayos gamma que puedan detectarse con él. El gran colisionador de hadrones, un acelerador de física de partículas que se va a poner en marcha este año. Es posible que se puedan producir partículas de materia oscura en el gran colisionador de hadrones.
Now, because they are so non-interactive, they will actually escape the detector, so their signature will be missing energy, OK. Now, unfortunately, there is a lot of new physics whose signature could be missing energy, so it will be hard to tell the difference. And finally, for future endeavors, there are telescopes being designed specifically to address the questions of dark matter and dark energy -- ground-based telescopes, and there are three space-based telescopes that are in competition right now to be launched to investigate dark matter and dark energy. So in terms of the big questions: what is dark matter? What is dark energy? The big questions facing physics. And I'm sure you have lots of questions, which I very much look forward to addressing over the next 72 hours, while I'm here. Thank you. (Applause)
Como interactúan tan poco en realidad escaparán del detector, así que su rastro será una falta de energía. Desgraciadamente hay un montón de física nueva cuyo rastro podría ser una pérdida de energía así que será difícil diferenciarlas. Y por último, para proyectos futuros, se están diseñando telescopios para responder específicamente las cuestiones sobre materia y energía oscuras, telescopios terrestres. Y hay tres telescopios espaciales compitiendo ahora mismo por ser lanzados para investigar la materia oscura y la energía oscura. Así que en términos de grandes preguntas: ¿Qué es la materia oscura? ¿Qué es la energía oscura? Grandes preguntas a las que se enfrenta la física. Estoy segura de que tendréis muchas preguntas. Que espero poder responder durante las próximas 72 horas en que estaré por aquí. Gracias. (Aplausos)