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, mulțumesc mult că ai venit. Cred că avionul tău a aterizat fix acum două ore în Vancouver. E o plăcere să te avem. Povestește-ne cum ai ajuns de la ecuația lui Einstein la o gaură neagră.
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: Acum peste 100 de ani, Einstein a introdus această teorie geometrică a gravitației care deformează spațiul și timpul. Materia deformează spațiul și timpul, apoi spațiul și timpul spun materiei cum să se miște în jurul ei. Și poți avea destulă materie într-o regiune suficient de mică ce penetrează spațiul și timpul, încât nici lumina nu poate scăpa, forța gravitației păstrând-o înăuntru.
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: Înainte, motivul pentru care Pământul gravita în jurul Soarelui nu era că Soarele atrăgea Pământul așa cum credeam, ci modificarea formei spațiului ne face să „cădem” spre Soare.
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: Exact, geometria spațiului spune Pământului cum să se miște în jurul Soarelui. Aproape că vezi cum gaura neagră penetrează prin spațiu și timp și când ajunge în profunzime, există o regiune în care lumina orbitează gaura neagră.
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: Iar asta cred că se întâmplă aici. Aceasta nu este o imagine, ci o simulare pe calculator a ceea ce am crezut mereu că este orizontul evenimentului din jurul găurii negre.
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: Până săptămâna trecută nu știam cum arată o gaură neagră. Tot ce puteam face erau simulări pe supercomputere, dar chiar și aici vezi inelul de lumină, care este orbita fotonilor. Acolo fotonii se mișcă în jurul găurii negre, iar în jurul ei este un gaz fierbinte care este atras de gaura neagră și este fierbinte din cauza fricțiunii. Acest gaz încearcă să intre într-un volum foarte mic și se încălzește.
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: Acum câțiva ani, ai început această misiune de a încerca să fotografiezi o gaură neagră. Și cred că... te-ai concentrat pe această galaxie îndepărtată. Povestește-ne despre această galaxie.
SD: This is the galaxy -- we're going to zoom into the galaxy M87, it's 55 million light-years away.
SD: Această galaxie, vom mări imaginea galaxiei M87, se află la 55 de milioane de ani-lumină.
CA: Fifty-five million.
CA: 55 de milioane.
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: O distanță destul de mare. Și în centrul ei e o gaură neagră cu masa de 6,5 miliarde de sori. E greu de crezut, nu-i așa? 6,5 miliarde de sori comprimați într-un singur punct. Și controlează o parte din energiile din centrul acestei galaxii.
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: Deși lucrul acesta este imens, fiind atât de departe, să speri că vei obține o imagine este aproape imposibil. Rezoluția necesară trebuie să fie extraordinară.
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: Găurile negre sunt cele mai mici obiecte din univers. Dar au efecte foarte mari asupra galaxiilor. Pentru a vedea una, trebuie să construiești un telescop mare cât Pământul, pentru că gaura neagră la care ne uităm degajă multe unde radio. Emite neîncetat.
CA: And that's exactly what you did.
CA: Și asta ați făcut.
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: Exact. Ce vedeți aici sunt telescoape din întreaga lume sincronizate perfect folosind ceasuri atomice, ca să primească undele luminoase din gaura neagră, apoi am pus cap la cap toate aceste date pentru a alcătui o imagine.
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: Pentru a face asta vremea trebuia să fie perfectă în toate aceste puncte simultan, astfel încât să avem o imagine clară.
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: Am avut nevoie de noroc în mai multe feluri. Și uneori e mai bine să fii norocos decât priceput. În acest caz, îmi place să cred că am fost ambele. Dar lumina trebuia să iasă din gaura neagră. Trebuia să vină prin spațiul intergalactic, prin atmosfera Pământului, unde poate fi absorbită de vaporii de apă, și totul a mers perfect, mărimea Pământului la acea lungime de undă de un milimetru, a fost ideală pentru o gaură neagră aflată la 55 de milioane de ani-lumină distanță. Universul ne spunea ce să facem.
CA: So you started capturing huge amounts of data. I think this is like half the data from just one telescope.
CA: Ați început să strângeți cantități mari de date. Cred că aici sunt jumătate din datele de la un singur telescop.
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: Da, acesta e unul dintre membrii echipei, Lindy Blackburn, și are alături jumătate din datele înregistrate de Telescopul Large Millimeter, localizat la 4,500 metri altitudine în vârful unui munte din Mexic. Alături de el are cam jumătate de petabyte. În termeni mai ușor de înțeles, înseamnă aproximativ selfiurile dintr-o viață a 5.000 de oameni.
(Laughter)
(Râsete)
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: Sunt multe date. Acestea au fost expediate, nu s-au putut trimite prin internet. Datele au fost expediate ca un supercomputer să le analizeze. Și nu știi niciodată ce rezultate vei obține.
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: Această tehnică funcționează astfel: imaginați-vă o oglindă pe care o spargeți și apoi puneți toate cioburile în diferite locuri. La o oglindă normală, razele de lumină se lovesc de suprafața perfectă și se focalizează într-un anumit punct în același timp. Luăm toate aceste înregistrări și cu precizia ceasului atomic le aliniem apoi perfect într-un supercomputer. Și recreăm într-un fel niște lentile de dimensiunea Pământului. Singura modalitate e să transportăm datele cu avionul. Nu poți depăși lățimea de bandă a unui 747 umplut cu hard diskuri.
(Laughter)
(Râsete)
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: Acum câteva săptămâni sau luni, undeva pe ecranul unui computer a început să apară această imagine. Acest moment.
SD: Well, it took a long time.
SD: A durat ceva timp.
CA: I mean, look at this. That was it. That was the first image.
CA: Dar priviți asta. Asta a fost. Asta a fost prima imagine.
(Applause)
(Aplauze)
So tell us what we're really looking at there.
Spune-ne la ce ne uităm aici.
SD: I still love it.
SD: Încă îmi place.
(Laughter)
(Râsete)
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.
Ce vedeți aici este ultima orbită a fotonilor. Vedeți expusă geometria lui Einstein. Perforarea în spațiu și timp este atât de adâncă încât lumina se mișcă în jurul orbitei, iar lumina din spatele găurii negre, cum vom vedea imediat, se mișcă și ajunge la noi pe aceste linii paralele, exact pe aceeași orbită. Se pare că orbita e rădăcină pătrată a numărului 27 înmulțită cu câteva constante fundamentale. Este extraordinar când te gândești.
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: Când... În mintea mea, la început, când mă gândeam la găuri negre, mă gândeam că acela e orizontul evenimentului, multă materie și lumină orbitând în acea formă. De fapt, este mult mai complicat. Descrie-ne această animație, cu lumina care se curbează în jurul ei.
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: Vedeți aici că o parte din lumina din spate e curbată și alta face o buclă în jurul orbitei găurii negre. Dar când e lumină suficientă de la aceste gaze fierbinți ce orbitează gaura negră, atunci vei vedea cum toate aceste raze de lumină se întâlnesc pe acest ecran, care este o proiecție a locului unde suntem noi. Și vezi conturul clar al acestui inel cum începe să ia formă. Iar asta este ce a anticipat Einstein acum 100 de ani.
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: Este extraordinar. Spune-ne mai multe despre ce avem aici. Mai întâi, de ce această parte e mai luminoasă decât restul?
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: Acest efect apare deoarece gaura neagră se rotește. O parte din gaz se îndreaptă spre noi în partea de jos și se îndepărtează de noi în sus. Și la fel cum șuieratul trenului se aude mai ascuțit când vine spre tine, mai multă energie a gazului vine spre noi decât când se îndepărtează de noi. Partea de jos e mai luminată pentru că lumina e amplificată în direcția noastră.
CA: And how physically big is that?
CA: Și cât de mare e aceasta?
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: Tot sistemul nostru solar ar încăpea în acea zonă întunecată. Și dacă îmi permiteți, zona aceea întunecată e semnul orizontului evenimentului. Motivul pentru care nu vedem lumina de acolo, lumina care ar fi trebuit să vină spre noi din acel loc a fost înghițită de orizontul evenimentului. Cam asta e.
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: Când ne gândim la o gaură neagră, avem în minte acele raze uriașe care ies din ea și care sunt îndreptate în direcția noastră. De ce nu le vedem?
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: Aceasta e o gaură neagră foarte puternică. Nu conform standardelor universale, dar totuși puternică și din polul nordic și sudic al acestei găuri negre credem că ies jeturi. Suntem prea aproape pentru a vedea toată structura jeturilor, dar baza acestor jeturi luminează spațiul și timpul. Și asta e ceea ce se curbează în jurul găurii negre.
CA: And if you were in a spaceship whirling around that thing somehow, how long would it take to actually go around it?
CA: Și dacă ai fi într-o navă spațială care se învârte în jurul ei, în cât timp ai putea să o înconjori?
SD: First, I would give anything to be in that spaceship.
SD: Întâi de toate, aș da orice să fiu în nava aceea.
(Laughter)
(Râsete)
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.
Pune-mă pe listă. Există ceva, ca să fiu un pic excentric, care se numește orbita circulară interioară și e cea mai mică orbită în care materia se mișcă în jurul găurii negre înainte să intre în ea. Pentru această gaură neagră, va fi între trei zile și o lună.
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: E atât de puternică, încât pare ciudat de lentă. Nici măcar n-ai băga de seamă că ai intrat în orizontul evenimentului dacă ai fi acolo.
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: Poate ați auzit de efectul de „spaghetificare”, când cazi într-o gaură neagră și câmpul gravitațional de la picioare e mult mai puternic decât cel de la cap, încât te rupe în bucăți. Această gaură neagră e atât de mare încât nu te transformă în spaghete. Vei trece pur și simplu prin orizontul evenimentului.
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: E ca o tornadă uriașă. Când Dorothy a fost prinsă de o tornadă, a ajuns în Oz. Unde ajungi când cazi într-o gaură neagră?
(Laughter)
(Râsete)
SD: Vancouver.
SD: Vancouver.
(Laughter)
(Râsete)
CA: Oh, my God.
CA: O, Doamne!
(Applause)
(Aplauze)
It's the red circle, that's terrifying. No, really.
Cercul roșu e înspăimântător. Chiar este.
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: Găurile negre sunt într-adevăr misterul fundamental al erei noastre, pentru că acolo se întâlnesc lumea cuantică cu cea gravitațională. În interior e o singularitate gravitațională. Acolo se unesc toate forțele, gravitația fiind destul de puternică încât să concureze cu celelalte forțe. Dar nu putem vedea asta, universul a acoperit-o cu o mantie de o invizibilitate extremă. Așa că nu știm ce se petrece acolo.
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: Există ceva mai mic în propria noastră galaxie. Putem să ne întoarcem la frumoasa noastră galaxie? Aceasta e Calea Lactee, aici e acasă. Și undeva în centrul ei există o altă gaură neagră, pe care încercați să o găsiți.
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: Deja știm că e acolo și avem date despre ea. Lucrăm la aceste informații chiar acum. Așa că sperăm să avem ceva în viitorul apropiat, nu pot spune când.
CA: It's way closer but also a lot smaller, maybe the similar kind of size to what we saw?
CA: E mult mai aproape, dar și mult mai mică, deci va fi la fel ca cea pe care am văzut-o?
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: Așa e. Se pare că gaura neagră din M87 pe care am văzut-o mai devreme, are o masă de 6,5 miliarde de sori. Dar e atât de departe încât pare mică. Gaura neagră din centrul galaxiei noastre e de o mie de ori mai mică, dar de o mie de ori mai aproape. Deci va fi de aceeași mărime pe cer.
CA: Finally, I guess, a nod to a remarkable group of people. Who are these guys?
CA: În sfârșit, o recunoaștere pentru un grup deosebit de oameni. Cine sunt aceștia?
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: Aici e o parte din echipă. Am fost uimiți de efectul pe care l-a avut această imagine. Dacă mi-ai fi spus că o să fie pe prima pagină a ziarelor nu sunt sigur că aș fi crezut, dar chiar așa a fost. Pentru că e un mare mister care ne motivează și sper să motiveze pe toată lumea. Dar lucrul cel mai important e că aceasta e doar o mică parte din echipă. Suntem 200 de oameni din 60 de institute și 20 de țări și regiuni. Dacă vrei să construiești un telescop planetar ai nevoie de o echipă internațională. Iar tehnica pe care o folosim, legând telescoape din întreaga lume, elimină, într-un fel, unele probleme care ne despart. Și, în calitate de oameni de știință, ne unim pentru a face astfel de lucruri.
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: Asta va motiva toată echipa noastră în această săptămână. Shep, mulțumim pentru tot, mulțumim că ai venit!
SD: Thank you.
SD: Mulțumesc!
(Applause)
(Aplauze)