Chris Anderson: Shep, thank you so much for coming. I think your plane landed literally two hours ago in Vancouver. Such a treat to have you. So, talk us through how do you get from Einstein's equation to a black hole?
Chris Anderson: Shep, gracias por venir. Creo que tu avión aterrizó hace dos horas en Vancouver. Un placer tenerte aquí. Háblanos de cómo llegaron de la ecuación de Einstein al agujero negro.
Sheperd Doeleman: Over 100 years ago, Einstein came up with this geometric theory of gravity which deforms space-time. So, matter deforms space-time, and then space-time tells matter in turn how to move around it. And you can get enough matter into a small enough region that it punctures space-time, and that even light can't escape, the force of gravity keeps even light inside.
Sheperd Doeleman: Hace 100 años Einstein apareció con esta teoría geométrica de la gravedad la cual deforma el espacio-tiempo. La materia deforma el espacio-tiempo, y luego el espacio-tiempo dice a la materia cómo desplazarse. Pueden conseguir suficiente materia en una muy pequeña región, que perfora el espacio-tiempo, donde aun la luz no puede escapar, la fuerza de la gravedad retiene la luz.
CA: And so, before that, the reason the Earth moves around the Sun is not because the Sun is pulling the Earth as we think, but it's literally changed the shape of space so that we just sort of fall around the Sun.
CA: Antes de ello, la Tierra se mueve alrededor del Sol no porque el Sol atraiga a la Tierra como pensamos, sino que ha cambiado la forma del espacio lo que se asemeja a caer alrededor del Sol.
SD: Exactly, the geometry of space-time tells the Earth how to move around the Sun. You're almost seeing a black hole puncture through space-time, and when it goes so deeply in, then there's a point at which light orbits the black hole.
SD: Exacto, la geometría espacio-tiempo dice a la Tierra cómo moverse alrededor del Sol. Ven una aproximación a la perforación de un agujero negro al espacio-tiempo, y cuando ingresa tan profundamente, hay un punto en el cual la luz órbita el agujero negro.
CA: And so that's, I guess, is what's happening here. This is not an image, this is a computer simulation of what we always thought, like, the event horizon around the black hole.
CA: Y eso, supongo, es lo pasa aquí. Esta no es una imagen, sino una simulación computarizada de lo que pensamos qué es, como, el horizonte de sucesos alrededor del agujero negro.
SD: Until last week, we had no idea what a black hole really looked like. The best we could do were simulations like this in supercomputers, but even here you see this ring of light, which is the orbit of photons. That's where photons literally move around the black hole, and around that is this hot gas that's drawn to the black hole, and it's hot because of friction. All this gas is trying to get into a very small volume, so it heats up.
SD: Hasta hace una semana, no sabíamos cómo se vería un agujero negro. Lo mejor que podíamos hacer eran simulaciones así en supercomputadoras, pero aun así pueden ver el anillo de luz, que es una órbita de fotones. Es allí donde los fotones se mueven en el agujero negro, y a su alrededor está este gas caliente que es atraído al agujero negro, y está caliente debido a la fricción. Todo este gas intenta alcanzar un volumen muy pequeño, por eso se calienta.
CA: A few years ago, you embarked on this mission to try and actually image one of these things. And I guess you took -- you focused on this galaxy way out there. Tell us about this galaxy.
CA: Años atrás, Uds. se embarcaron en esta misión, de intentar fotografiar una de estas cosas. Y supongo que tomó... se enfocaron en esta galaxia muy lejana. Cuéntanos de esta galaxia.
SD: This is the galaxy -- we're going to zoom into the galaxy M87, it's 55 million light-years away.
SD: Esta es la galaxia. vamos a hacer un zoom a la galaxia M87, a 55 millones de años luz.
CA: Fifty-five million.
CA: 55 millones.
SD: Which is a long way. And at its heart, there's a six-and-a-half-billion- solar-mass black hole. That's hard for us to really fathom, right? Six and a half billion suns compressed into a single point. And it's governing some of the energetics of the center of this galaxy.
SD: Es un largo camino. Y en su centro, hay un agujero negro de 6,5 mil millones de masa solar. Es muy difícil de comprender, ¿verdad? 6,5 mil millones de soles comprimidos en un único punto. Y eso gobierna parte de la energética del centro de la galaxia.
CA: But even though that thing is so huge, because it's so far away, to actually dream of getting an image of it, that's incredibly hard. The resolution would be incredible that you need.
CA: A pesar de que es muy grande, porque está muy alejada, imaginar conseguir una imagen de él, es increíblemente difícil. La resolución necesaria sería increíble.
SD: Black holes are the smallest objects in the known universe. But they have these outsize effects on whole galaxies. But to see one, you would need to build a telescope as large as the Earth, because the black hole that we're looking at gives off copious radio waves. It's emitting all the time.
SD: Los agujeros negros son el objeto más pequeño en el universo conocido. Pero tienen impresionantes efectos sobre cualquier galaxia. Para ver uno, se necesitaría construir un telescopio tan grande como la Tierra, porque el agujero negro que vemos emite abundantes ondas de radio. Las emite todo el tiempo.
CA: And that's exactly what you did.
CA: Y eso es lo que exactamente hicieron.
SD: Exactly. What you're seeing here is we used telescopes all around the world, we synchronized them perfectly with atomic clocks, so they received the light waves from this black hole, and then we stitched all of that data together to make an image.
SD: Exacto. Lo que ven Uds. aquí es que usamos telescopios en todo el mundo, los sincronizamos perfectamente con relojes atómicos, para recibir las ondas luminosas de este agujero negro, y luego unimos todos esos datos para construir una imagen.
CA: To do that the weather had to be right in all of those locations at the same time, so you could actually get a clear view.
CA: Para hacerlo el clima tiene que ser el correcto en todas estas locaciones al mismo tiempo, para poder alcanzar una vista limpia.
SD: We had to get lucky in a lot of different ways. And sometimes, it's better to be lucky than good. In this case, we were both, I like to think. But light had to come from the black hole. It had to come through intergalactic space, through the Earth's atmosphere, where water vapor can absorb it, and everything worked out perfectly, the size of the Earth at that wavelength of light, one millimeter wavelength, was just right to resolve that black hole, 55 million light-years away. The universe was telling us what to do.
SD: Tuvimos suerte en muchas formas. A veces, es mejor tener suerte que ser bueno. En este caso, me gusta pensar que fueron ambas cosas. Pero la luz tenía que provenir del agujero negro. Tenía que venir a través del espacio intergaláctico, a través de la atmósfera terrestre, donde el vapor del agua puede absorberla, y todo salió perfecto, el tamaño de la Tierra en la longitud de la onda de la luz, es de un milímetro, era exacta para resolver el agujero negro, a 55 millones de años luz de distancia. El universo nos decía qué hacer.
CA: So you started capturing huge amounts of data. I think this is like half the data from just one telescope.
CA: Empezaron recolectando gran cantidad de datos. Creo que esta es la mitad de datos de un solo telescopio.
SD: Yeah, this is one of the members of our team, Lindy Blackburn, and he's sitting with half the data recorded at the Large Millimeter Telescope, which is atop a 15,000-foot mountain in Mexico. And what he's holding there is about half a petabyte. Which, to put it in terms that we might understand, it's about 5,000 people's lifetime selfie budget.
SD: Sí, ella es un miembro de nuestro equipo, Lindy Blackburn, y está junto con la mitad de datos grabados en el Gran Telescopio Milimétrico, que está sobre una montaña de 4572 m en México. Y lo que está sosteniendo allí es casi un petabyte. Lo que, puesto en términos que podamos entender, es casi el presupuesto de selfis de 5000 personas en toda su vida.
(Laughter)
(Risas)
CA: It's a lot of data. So this was all shipped, you couldn't send this over the internet. All this data was shipped to one place and the massive computer effort began to try and analyze it. And you didn't really know what you were going to see coming out of this.
CA: Es mucha información. Esto fue despachado, no puedes enviar esto por Internet. Toda esta información fue despachada a un lugar y los esfuerzos de computadora masiva empezaron a intentar analizarlo. Y Uds. no sabían realmente cómo es lo que se vería el resultado.
SD: The way this technique works that we used -- imagine taking an optical mirror and smashing it and putting all the shards in different places. The way a normal mirror works is the light rays bounce off the surface, which is perfect, and they focus in a certain point at the same time. We take all these recordings, and with atomic clock precision we align them perfectly, later in a supercomputer. And we recreate kind of an Earth-sized lens. And the only way to do that is to bring the data back by plane. You can't beat the bandwidth of a 747 filled with hard discs.
SD: La forma cómo funciona esta técnica... imaginen romper un espejo óptico y poner todos los fragmentos en diferentes lugares. Un espejo normal funciona cuando los rayos de luz rebotan en la superficie, lo cual es perfecto, y se enfocan en un cierto punto al mismo tiempo. Tomamos todos estos registros, y con la precisión de un reloj atómico las alineamos perfectamente en una supercomputadora. Lo recreamos en un tipo de lente del tamaño de la Tierra. El único modo de hacerlo es trayendo la información de vuelta por avión. No pueden vencer el ancho de banda de un 747 lleno de discos duros.
(Laughter)
(Risas)
CA: And so, I guess a few weeks or a few months ago, on a computer screen somewhere, this started to come into view. This moment.
CA: Supongo que hace unas semanas o meses, en alguna computadora en algún lugar, esto se empezó a visualizar. Este momento.
SD: Well, it took a long time.
SD: Bien, tomó mucho tiempo.
CA: I mean, look at this. That was it. That was the first image.
CA: Miren esto. Fue esto. Esta fue la primera imagen.
(Applause)
(Aplausos)
So tell us what we're really looking at there.
Cuéntanos que estamos viendo aquí.
SD: I still love it.
SD: Aún la amo.
(Laughter)
(Risas)
So what you're seeing is that last orbit of photons. You're seeing Einstein's geometry laid bare. The puncture in space-time is so deep that light moves around in orbit, so that light behind the black hole, as I think we'll see soon, moves around and comes to us on these parallel lines at exactly that orbit. It turns out, that orbit is the square root of 27 times just a handful of fundamental constants. It's extraordinary when you think about it.
Lo que están viendo es la última órbita de fotones. Están viendo la geometría de Einstein al descubierto. La perforación en el espacio-tiempo es tan profunda que la luz se mueve en órbita, así que la luz detrás del agujero negro, así como la veremos pronto, se desplaza y viene hacia nosotros en estas líneas paralelas en exactamente esa órbita. Resulta, que esa órbita es la raíz cuadrada de 27 multiplicada por un puñado de constantes fundamentales. Es extraordinario cuando pensamos en ello.
CA: When ... In my head, initially, when I thought of black holes, I'm thinking that is the event horizon, there's lots of matter and light whirling around in that shape. But it's actually more complicated than that. Well, talk us through this animation, because it's light being lensed around it.
CA: Cuando... En mi cabeza, inicialmente, cuando pienso en agujeros negros, creo que es el horizonte de sucesos, hay mucha materia y luz girando alrededor en esa forma. Pero es mucho más complicado que ello. Cuéntanos a través de esta animación, porque la luz está enfocada sobre ella.
SD: You'll see here that some light from behind it gets lensed, and some light does a loop-the-loop around the entire orbit of the black hole. But when you get enough light from all this hot gas swirling around the black hole, then you wind up seeing all of these light rays come together on this screen, which is a stand-in for where you and I are. And you see the definition of this ring begin to come into shape. And that's what Einstein predicted over 100 years ago.
SD: Verán aquí algo de luz detrás de él se enfoca, y un poco de luz hace un bucle alrededor de la órbita del agujero negro. Pero cuando hay suficiente luz de todo este gas caliente girando alrededor del agujero negro, entonces terminas viendo todos estos rayos de luz juntándose en esta pantalla, que es un sustituto de donde tú y yo estamos. Y se ve la definición de este anillo que comienza a obtener forma. Y eso es lo que predijo Einstein hace más de 100 años.
CA: Yeah, that is amazing. So tell us more about what we're actually looking at here. First of all, why is part of it brighter than the rest?
CA: Sí, eso es increíble. Así que dinos más acerca de lo que realmente estamos viendo aquí. En primer lugar, ¿por qué una parte es más brillante que el resto?
SD: So what's happening is that the black hole is spinning. And you wind up with some of the gas moving towards us below and receding from us on the top. And just as the train whistle has a higher pitch when it's coming towards you, there's more energy from the gas coming towards us than going away from us. You see the bottom part brighter because the light is actually being boosted in our direction.
SD: Y, ¿qué está pasando? Es que el agujero negro está girando. Y terminas con algo de gas moviéndose hacia nosotros por abajo y retrocediendo de nosotros por la parte superior. Y así como el silbato del tren. tiene un tono más alto cuando viene hacia ti, Hay más energía del gas viniendo que alejándose de nosotros. Aquí se ve que la parte inferior es más brillante porque la luz está en realidad impulsada hacia nuestra dirección.
CA: And how physically big is that?
CA: ¿Y cómo es de grande físicamente?
SD: Our entire solar system would fit well within that dark region. And if I may, that dark region is the signature of the event horizon. The reason we don't see light from there, is that the light that would come to us from that place was swallowed by the event horizon. So that -- that's it.
SD: Todo nuestro sistema solar cabría dentro de esa región oscura. Y si puedo, esa región oscura es la firma del horizonte de eventos. La razón por la que no vemos la luz desde allí, es que la luz que vendría a nosotros desde ese lugar se la tragó el horizonte de sucesos. Así que eso es todo.
CA: And so when we think of a black hole, you think of these huge rays jetting out of it, which are pointed directly in our direction. Why don't we see them?
CA: Y así cuando pensamos en un agujero negro, pensamos en estos enormes rayos, saliendo de allí, que son puntiagudos y van directamente hacia nuestra dirección. ¿Por qué no los vemos?
SD: This is a very powerful black hole. Not by universal standards, it's still powerful, and from the north and south poles of this black hole we think that jets are coming. Now, we're too close to really see all the jet structure, but it's the base of those jets that are illuminating the space-time. And that's what's being bent around the black hole.
SD: Es un agujero negro muy poderoso. No por estándares universales, sigue siendo poderoso, y desde los polos norte y sur de este agujero negro, pensamos que los jets están llegando. Pero estamos demasiado cerca para ver realmente toda la estructura del jet, pero es la base de esos chorros iluminando el espacio-tiempo. Y eso es lo que se está doblando. alrededor del agujero negro.
CA: And if you were in a spaceship whirling around that thing somehow, how long would it take to actually go around it?
CA: Y si estuvieras en una nave espacial. orbitando alrededor de esa cosa, ¿Cuánto tiempo tardarías en dar toda la vuelta?
SD: First, I would give anything to be in that spaceship.
SD: Primero, daría cualquier cosa por estar en esa nave espacial.
(Laughter)
(Risas)
Sign me up. There’s something called the -- if I can get wonky for one moment -- the innermost stable circular orbit, that's the innermost orbit at which matter can move around a black hole before it spirals in. And for this black hole, it's going to be between three days and about a month.
Inscríbeme. Hay algo llamado, si es que puedo ser laxo por un momento, órbita circular interna más estable, en la que la materia puede moverse alrededor de un agujero negro, antes de entrar en espiral. Y para este agujero negro, se necesitan entre tres días y alrededor de un mes.
CA: It's so powerful, it's weirdly slow at one level. I mean, you wouldn't even notice falling into that event horizon if you were there.
CA: Es muy poderoso, es extrañamente lento en un nivel. Quiero decir que ni siquiera notarías cayendo en ese horizonte de sucesos si estuvieras ahí.
SD: So you may have heard of "spaghettification," where you fall into a black hole and the gravitational field on your feet is much stronger than on your head, so you're ripped apart. This black hole is so big that you're not going to become a spaghetti noodle. You're just going to drift right through that event horizon.
SD: Puede que hayas oído algo sobre "espaguetificación" donde caes en un agujero negro y el campo gravitacional en tus pies es mucho más fuerte que en tu cabeza, así que estás destrozado. Este agujero negro es tan grande que no te vas a convertir en un fideo de espagueti. Solo vas a la deriva a través de ese horizonte de sucesos.
CA: So, it's like a giant tornado. When Dorothy was whipped by a tornado, she ended up in Oz. Where do you end up if you fall into a black hole?
CA: Entonces es como un tornado gigante. Como cuando Dorothy fue azotada por un tornado, ella terminó en Oz. ¿Dónde terminas si caes en un agujero negro?
(Laughter)
(Risas)
SD: Vancouver.
SD: En Vancouver.
(Laughter)
(Risas)
CA: Oh, my God.
CA: Oh, Dios mío.
(Applause)
(Aplausos)
It's the red circle, that's terrifying. No, really.
Es el círculo rojo, eso es aterrador. No realmente.
SD: Black holes really are the central mystery of our age, because that's where the quantum world and the gravitational world come together. What's inside is a singularity. And that's where all the forces become unified, because gravity finally is strong enough to compete with all the other forces. But it's hidden from us, the universe has cloaked it in the ultimate invisibility cloak. So we don't know what happens in there.
SD: Los agujeros negros realmente son el misterio central de nuestra época. Porque ahí es donde el mundo cuántico y el mundo gravitacional se juntan. Lo que hay dentro es una singularidad. Y ahí es donde todas las fuerzas se unifican, porque la gravedad es lo suficientemente fuerte para competir con todas las demás fuerzas. Pero está escondido de nosotros, el universo lo ha ocultado en la capa de invisibilidad definitiva. Así que no sabemos qué pasa allí.
CA: So there's a smaller one of these in our own galaxy. Can we go back to our own beautiful galaxy? This is the Milky Way, this is home. And somewhere in the middle of that there's another one, which you're trying to find as well.
CA: Así que hay uno más pequeño de esos en nuestra propia galaxia. ¿Podemos volver a nuestra propia galaxia hermosa? Esta es la Vía Láctea, este es el hogar. Y en algún lugar en medio de eso, hay otro que intentas encontrar también.
SD: We already know it's there, and we've already taken data on it. And we're working on those data right now. So we hope to have something in the near future, I can't say when.
SD: Ya sabemos que está ahí, y ya hemos tomado datos de ello. Y estamos trabajando en esos datos. Así que esperamos tener algo en un futuro cercano, pero no puedo decir cuándo.
CA: It's way closer but also a lot smaller, maybe the similar kind of size to what we saw?
CA: Está muy cerca, pero también es mucho más pequeño, ¿tal vez del tamaño similar del que vimos?
SD: Right. So it turns out that the black hole in M87, that we saw before, is six and a half billion solar masses. But it's so far away that it appears a certain size. The black hole in the center of our galaxy is a thousand times less massive, but also a thousand times closer. So it looks the same angular size on the sky.
SD: Correcto. Así resulta que el agujero negro en M87, que vimos antes, son 6500 millones de masas solares. Pero está tan lejos que aparece en un cierto tamaño. El agujero negro en el centro de nuestra galaxia es mil veces menos masivo, pero también está mil veces más cerca. Se ve igual de tamaño angular en el cielo.
CA: Finally, I guess, a nod to a remarkable group of people. Who are these guys?
CA: Finalmente, supongo, un guiño a un notable grupo de personas. ¿Quiénes son estos chicos?
SD: So these are only some of the team. We marveled at the resonance that this image has had. If you told me that it would be above the fold in all of these newspapers, I'm not sure I would have believed you, but it was. Because this is a great mystery, and it's inspiring for us, and I hope it's inspiring to everyone. But the more important thing is that this is just a small number of the team. We're 200 people strong with 60 institutes and 20 countries and regions. If you want to build a global telescope you need a global team. And this technique that we use of linking telescopes around the world kind of effortlessly sidesteps some of the issues that divide us. And as scientists, we naturally come together to do something like this.
SD: Estos son solo algunos del equipo. Nos maravillamos ante la repercusión que ha tenido esta imagen. Si me hubieras dicho que iba a estar en un lugar destacado en todos los periódicos, no estoy seguro de que lo habría creído, pero así fue. Porque esto es un gran misterio y es inspirador para nosotros, y espero inspirador para todos. Pero lo más importante es que ellos son solo un pequeño número del equipo. Somos 200 personas con 60 institutos en 20 países y regiones. Si quieres construir un telescopio global, necesitas un equipo global. Y esta técnica que usamos de enlazar telescopios alrededor del mundo es una forma de eludir sin esfuerzo algunos de los temas que nos dividen. Y como científicos, naturalmente, es unirnos para hacer algo como esto.
CA: Wow, boy, that's inspiring for our whole team this week. Shep, thank you so much for what you did and for coming here.
CA: Guau, eso es inspirador para todo nuestro equipo esta semana. Shep, muchas gracias por lo que hiciste. y por venir aquí.
SD: Thank you.
SD: Gracias
(Applause)
(Aplausos)