TEDGlobal 2009
Andrea Ghez: The hunt for a supermassive black hole
Andrea Ghez vânează o gaură neagră supermasivă
Filmed:
Readability: 3.4
866,701 views
Cu noile date de la telescoapele Keck, Andrea Ghez ne arată cum optica adaptivă de ultimă oră ajută astronomii să înţeleagă cele mai misterioase obiecte din universul nostru: găurile negre. Ea ne împărtăşeşte dovada că o gaură neagră supermasivă ar sta ascunsă în centrul Căii Lactee.
Andrea Ghez - Astronomer
Andrea Ghez is a stargazing detective, tracking the visible and invisible forces lurking in the vastness of interstellar space. Full bio
Andrea Ghez is a stargazing detective, tracking the visible and invisible forces lurking in the vastness of interstellar space. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:15
How do you observe something you can't see?
0
0
3000
Cum observi ceva ce nu se poate vedea?
00:18
This is the basic question of somebody who's interested
1
3000
3000
Aceasta este întrebarea de bază a cuiva care este interesat
00:21
in finding and studying black holes.
2
6000
2000
în găsirea și studiul găurilor negre.
00:23
Because black holes are objects
3
8000
2000
Fiindcă găurile negre sunt obiecte
00:25
whose pull of gravity is so intense
4
10000
3000
a căror atracție gravitaţională este atât de intensă
00:28
that nothing can escape it, not even light,
5
13000
2000
încât nimic nu-i scapă, nici măcar lumina,
00:30
so you can't see it directly.
6
15000
2000
așa că nu o poți vedea direct.
00:32
So, my story today about black holes
7
17000
3000
Povestea mea de azi despre găuri negre
00:35
is about one particular black hole.
8
20000
2000
este despre o anumită gaură neagră.
00:37
I'm interested in finding whether or not
9
22000
3000
Sunt interesată în a afla dacă există sau
00:40
there is a really massive, what we like to call
10
25000
3000
nu există o gaură neagră într-adevăr masivă, ceva ce nouă ne place
00:43
"supermassive" black hole at the center of our galaxy.
11
28000
3000
să numim o gaură neagră „supermasivă”, în centrul galaxiei noastre.
00:46
And the reason this is interesting is that
12
31000
3000
Iar motivul pentru care acest lucru este interesant este că
00:49
it gives us an opportunity to prove
13
34000
3000
ne dă șansa să demonstrăm dacă
00:52
whether or not these exotic objects really exist.
14
37000
4000
aceste obiecte exotice există cu adevărat.
00:56
And second, it gives us the opportunity
15
41000
2000
Şi în al doilea rând, ne dă șansa
00:58
to understand how these supermassive black holes
16
43000
3000
să înțelegem cum interacționează aceste găuri negre
01:01
interact with their environment,
17
46000
2000
supermasive cu mediul lor,
01:03
and to understand how they affect the formation and evolution
18
48000
3000
și să înțelegem cum afectează ele formarea și evoluția
01:06
of the galaxies which they reside in.
19
51000
3000
galaxiilor din care fac parte.
01:09
So, to begin with,
20
54000
2000
Pentru a începe
01:11
we need to understand what a black hole is
21
56000
3000
avem nevoie să înțelegem ce este o gaură neagră
01:14
so we can understand the proof of a black hole.
22
59000
2000
pentru a putea apoi înțelege dovada unei găuri negre.
01:16
So, what is a black hole?
23
61000
2000
Deci ce este o gaură neagră?
01:18
Well, in many ways a black hole is an incredibly simple object,
24
63000
4000
Ei bine, în multe feluri, o gaură neagră este un obiect incredibil de simplu,
01:22
because there are only three characteristics that you can describe:
25
67000
3000
fiindcă sunt doar trei caracteristici pe care le poți descrie:
01:25
the mass,
26
70000
2000
masa,
01:27
the spin, and the charge.
27
72000
2000
momentul de rotație - spinul - și sarcina.
01:29
And I'm going to only talk about the mass.
28
74000
2000
Iar eu voi vorbi doar despre masă.
01:31
So, in that sense, it's a very simple object.
29
76000
3000
Așa că, în acel sens, este un obiect foarte simplu.
01:34
But in another sense, it's an incredibly complicated object
30
79000
2000
Dar într-un alt sens, este un obiect incredibil de complicat
01:36
that we need relatively exotic physics to describe,
31
81000
3000
pentru care avem nevoie de fizică relativ exotică pentru a-l descrie,
01:39
and in some sense represents the breakdown of our physical understanding
32
84000
4000
și într-un fel reprezintă limita puterii noastre de a înțelege
01:43
of the universe.
33
88000
2000
fizica universului.
01:45
But today, the way I want you to understand a black hole,
34
90000
2000
Însă azi, modul în care vreau să înțelegeți o gaură neagră,
01:47
for the proof of a black hole,
35
92000
2000
pentru dovada unei găuri negre,
01:49
is to think of it as an object
36
94000
2000
este să vă gândiți la ea ca la un obiect
01:51
whose mass is confined to zero volume.
37
96000
3000
a cărei masă este închisă într-un volum zero.
01:54
So, despite the fact that I'm going to talk to you about
38
99000
2000
Astfel, în ciuda faptului că vă voi vorbi despre
01:56
an object that's supermassive,
39
101000
3000
un obiect care este supermasiv,
01:59
and I'm going to get to what that really means in a moment,
40
104000
2000
și voi ajunge într-o clipă să explic ce înseamnă asta,
02:01
it has no finite size.
41
106000
3000
ea nu are dimensiune finită.
02:04
So, this is a little tricky.
42
109000
2000
Așa că este un pic complicat.
02:06
But fortunately there is a finite size that you can see,
43
111000
4000
Dar din fericire există o dimensiune finită pe care o puteți vedea,
02:10
and that's known as the Schwarzschild radius.
44
115000
3000
și ea este cunoscută ca raza Schwarzschild.
02:13
And that's named after the guy who recognized
45
118000
2000
Iar ea a fost numită după tipul care a recunoscut
02:15
why it was such an important radius.
46
120000
2000
de ce a fost o rază așa de importantă.
02:17
This is a virtual radius, not reality; the black hole has no size.
47
122000
3000
Este o rază virtuală, nu reală; gaura neagră nu are dimensiune.
02:20
So why is it so important?
48
125000
2000
De ce este așa de importantă?
02:22
It's important because it tells us
49
127000
2000
Este importantă fiindcă ne spune
02:24
that any object can become a black hole.
50
129000
4000
că orice obiect poate deveni o gaură neagră.
02:28
That means you, your neighbor, your cellphone,
51
133000
3000
Adică voi, vecinul vostru, telefonul mobil,
02:31
the auditorium can become a black hole
52
136000
2000
auditoriul poate deveni o gaură neagră
02:33
if you can figure out how to compress it down
53
138000
3000
dacă înțelegi cum să-l comprimi până
02:36
to the size of the Schwarzschild radius.
54
141000
2000
la mărimea razei Schwarzschild.
02:38
At that point, what's going to happen?
55
143000
3000
Ce se va întâmpla în acel punct?
02:41
At that point gravity wins.
56
146000
2000
În acel punct gravitația învinge.
02:43
Gravity wins over all other known forces.
57
148000
2000
Gravitația învinge toate celelalte forțe cunoscute.
02:45
And the object is forced to continue to collapse
58
150000
3000
Și obiectul este forțat să continue să se prăbușească
02:48
to an infinitely small object.
59
153000
2000
către un obiect infinit de mic.
02:50
And then it's a black hole.
60
155000
2000
Și apoi este o gaură neagră.
02:52
So, if I were to compress the Earth down to the size of a sugar cube,
61
157000
5000
Deci dacă am comprima Pământul la mărimea unui cub de zahăr,
02:57
it would become a black hole,
62
162000
2000
ar deveni o gaură neagră,
02:59
because the size of a sugar cube is its Schwarzschild radius.
63
164000
4000
fiindcă mărimea cubului de zahăr este raza lui Schwarzschild.
03:03
Now, the key here is to figure out what that Schwarzschild radius is.
64
168000
3000
Acum, cheia aici este să calculăm acea rază Schwarzschild.
03:06
And it turns out that it's actually pretty simple to figure out.
65
171000
4000
Și s-a dovedit că este de fapt destul de simplu să o calculăm.
03:10
It depends only on the mass of the object.
66
175000
2000
Ea depinde doar de masa obiectului.
03:12
Bigger objects have bigger Schwarzschild radii.
67
177000
2000
Obiecte mai mari au raze Schwarzschild mai mari.
03:14
Smaller objects have smaller Schwarzschild radii.
68
179000
3000
Obiecte mai mici au raze Schwarzschild mai mici.
03:17
So, if I were to take the sun
69
182000
2000
Deci, dacă am lua Soarele
03:19
and compress it down to the scale of the University of Oxford,
70
184000
3000
și l-am comprima până la dimensiunea Universității Oxford,
03:22
it would become a black hole.
71
187000
3000
el ar deveni o gaură neagră.
03:25
So, now we know what a Schwarzschild radius is.
72
190000
3000
Deci știm acum ce este raza Schwarzschild.
03:28
And it's actually quite a useful concept,
73
193000
2000
Și de fapt este un concept foarte util,
03:30
because it tells us not only
74
195000
2000
fiindcă ne spune nu numai
03:32
when a black hole will form,
75
197000
2000
când se formează o gaură neagră,
03:34
but it also gives us the key elements for the proof of a black hole.
76
199000
3000
dar ne dă și elementele cheie pentru dovada unei găuri negre.
03:37
I only need two things.
77
202000
2000
Am nevoie doar de două lucruri.
03:39
I need to understand the mass of the object
78
204000
2000
Trebuie să înțeleg masa obiectului
03:41
I'm claiming is a black hole,
79
206000
2000
despre care pretind că este o gaură neagră,
03:43
and what its Schwarzschild radius is.
80
208000
2000
și care este raza lui Schwarzschild.
03:45
And since the mass determines the Schwarzschild radius,
81
210000
2000
Și deoarece masa determină raza Schwarzschild,
03:47
there is actually only one thing I really need to know.
82
212000
2000
de fapt există doar un singur lucru pe care trebuie să-l cunosc.
03:49
So, my job in convincing you
83
214000
2000
Așa că sarcina mea de a vă convinge
03:51
that there is a black hole
84
216000
2000
că există acolo o gaură neagră,
03:53
is to show that there is some object
85
218000
2000
este să arăt că există acolo un obiect
03:55
that's confined to within its Schwarzschild radius.
86
220000
3000
care este limitat de propria rază Schwarzschild.
03:58
And your job today is to be skeptical.
87
223000
3000
Iar sarcina voastră de azi este să fiți sceptici.
04:01
Okay, so, I'm going to talk about no ordinary black hole;
88
226000
4000
În regulă, nu voi vorbi despre vreo gaură neagră obișnuită;
04:05
I'm going to talk about supermassive black holes.
89
230000
3000
voi vorbi despre găurile negre supermasive.
04:08
So, I wanted to say a few words about what an ordinary black hole is,
90
233000
2000
Aș fi vrut să spun câteva cuvinte despre ce este o gaură neagră obișnuită,
04:10
as if there could be such a thing as an ordinary black hole.
91
235000
3000
ca și cum ar putea exista așa ceva precum o gaură neagră obișnuită.
04:13
An ordinary black hole is thought to be the end state
92
238000
3000
Gaura neagră obișnuită este starea de sfârșit
04:16
of a really massive star's life.
93
241000
2000
a vieții unei stele într-adevăr masive.
04:18
So, if a star starts its life off
94
243000
2000
Deci dacă o stea își începe viața
04:20
with much more mass than the mass of the Sun,
95
245000
2000
cu mult mai multă masă decât masa Soarelui,
04:22
it's going to end its life by exploding
96
247000
3000
își va sfârși viața explodând și lăsând în urmă
04:25
and leaving behind these beautiful supernova remnants that we see here.
97
250000
3000
aceste frumoase resturi de supernovă pe care le vedem aici.
04:28
And inside that supernova remnant
98
253000
2000
Iar în interiorul resturilor supernovei
04:30
is going to be a little black hole
99
255000
2000
va exista o mică gaură neagră
04:32
that has a mass roughly three times the mass of the Sun.
100
257000
3000
care are o masă aproximativă de trei ori masa Soarelui.
04:35
On an astronomical scale
101
260000
2000
Pe o scară astronomică
04:37
that's a very small black hole.
102
262000
2000
aceea este o gaură neagră foarte mică.
04:39
Now, what I want to talk about are the supermassive black holes.
103
264000
3000
Acum, eu vreau să vorbesc despre găurile negre supermasive.
04:42
And the supermassive black holes are thought to reside at the center of galaxies.
104
267000
4000
Iar găurile negre supermasive se cred a fi de găsit în centrele galaxiilor.
04:46
And this beautiful picture taken with the Hubble Space Telescope
105
271000
3000
Și această poză minunată făcută cu Telescopul Spațial Hubble
04:49
shows you that galaxies come in all shapes and sizes.
106
274000
3000
vă arată că galaxiile sunt de toate formele și mărimile.
04:52
There are big ones. There are little ones.
107
277000
2000
Există unele mari. Există unele mici.
04:54
Almost every object in that picture there is a galaxy.
108
279000
3000
Aproape fiecare obiect din acea poză este o galaxie.
04:57
And there is a very nice spiral up in the upper left.
109
282000
3000
Și este una spiralată foarte drăguță în colțul din stânga sus.
05:00
And there are a hundred billion stars in that galaxy,
110
285000
4000
Și sunt o sută de miliarde de stele în acea galaxie,
05:04
just to give you a sense of scale.
111
289000
2000
doar ca să vă dau o idee privind scara.
05:06
And all the light that we see from a typical galaxy,
112
291000
2000
Și toată lumina pe care o vedem de la o galaxie tipică,
05:08
which is the kind of galaxies that we're seeing here,
113
293000
2000
care este de tipul galaxiei pe care o vedem aici,
05:10
comes from the light from the stars.
114
295000
2000
vine de la lumina stelelor.
05:12
So, we see the galaxy because of the star light.
115
297000
2000
Deci, vedem galaxia din cauza luminii stelare.
05:14
Now, there are a few relatively exotic galaxies.
116
299000
4000
Acum, există câteva galaxii relativ exotice.
05:18
I like to call these the prima donna of the galaxy world,
117
303000
3000
Îmi place să le numesc primadonele lumii galaxiilor,
05:21
because they are kind of show offs.
118
306000
2000
fiindcă ele parcă se dau în spectacol.
05:23
And we call them active galactic nuclei.
119
308000
2000
Și le numim nuclee galactice active.
05:25
And we call them that because their nucleus,
120
310000
2000
Și le numim așa fiindcă nucleul lor,
05:27
or their center, are very active.
121
312000
3000
sau centrele lor, sunt foarte active.
05:30
So, at the center there, that's actually where
122
315000
2000
Așa că, din centrul acela, de acolo
05:32
most of the starlight comes out from.
123
317000
2000
provine majoritatea luminii stelare.
05:34
And yet, what we actually see is light
124
319000
2000
Și totuși, ceea ce vedem de fapt este lumină
05:36
that can't be explained by the starlight.
125
321000
3000
care nu poate fi explicată prin lumina stelară.
05:39
It's way more energetic.
126
324000
2000
Este cu mult mai energetică.
05:41
In fact, in a few examples it's like the ones that we're seeing here.
127
326000
2000
De fapt, în câteva exemple este ca cele pe care le vedem aici.
05:43
There are also jets emanating out from the center.
128
328000
3000
Sunt de asemenea jeturi care provin din centru.
05:46
Again, a source of energy that's very difficult to explain
129
331000
4000
Din nou, o sursă de energie care este foarte greu de explicat
05:50
if you just think that galaxies are composed of stars.
130
335000
2000
dacă crezi că galaxiile sunt compuse doar din stele.
05:52
So, what people have thought is that perhaps
131
337000
2000
Deci, oamenii s-au gândit că poate
05:54
there are supermassive black holes
132
339000
3000
există găuri negre supermasive
05:57
which matter is falling on to.
133
342000
3000
în care cade materia.
06:00
So, you can't see the black hole itself,
134
345000
2000
Așa că, nu poți vedea gaura neagră în sine,
06:02
but you can convert the gravitational energy of the black hole
135
347000
3000
dar poți converti energia gravitațională a găurii negre
06:05
into the light we see.
136
350000
2000
în lumina pe care o vedem.
06:07
So, there is the thought that maybe supermassive black holes
137
352000
2000
Deci există ideea că ar exista găuri negre supermasive
06:09
exist at the center of galaxies.
138
354000
2000
în centrul galaxiilor.
06:11
But it's a kind of indirect argument.
139
356000
2000
Dar este cumva un argument indirect.
06:13
Nonetheless, it's given rise to the notion
140
358000
2000
Însă a dus la ideea
06:15
that maybe it's not just these prima donnas
141
360000
3000
că poate nu numai aceste primadone
06:18
that have these supermassive black holes,
142
363000
2000
au aceste găuri negre supermasive,
06:20
but rather all galaxies might harbor these
143
365000
3000
ci mai degrabă toate galaxiile ar găzdui aceste
06:23
supermassive black holes at their centers.
144
368000
2000
găuri negre supermasive în centrele lor.
06:25
And if that's the case -- and this is an example of a normal galaxy;
145
370000
3000
Și dacă ăsta e cazul -- și acesta este un exemplu de galaxie normală;
06:28
what we see is the star light.
146
373000
2000
ceea ce vedem este lumina stelară.
06:30
And if there is a supermassive black hole,
147
375000
2000
Iar dacă există o gaură neagră supermasivă,
06:32
what we need to assume is that it's a black hole on a diet.
148
377000
3000
trebuie să presupunem că este o gaură neagră pusă la dietă.
06:35
Because that is the way to suppress the energetic phenomena that we see
149
380000
3000
Fiindcă aceasta este calea pentru a suprima fenomenul energetic
06:38
in active galactic nuclei.
150
383000
3000
văzut în nucleele galactice active.
06:41
If we're going to look for these stealth black holes
151
386000
3000
Dacă vom căuta aceste găuri negre ascunse
06:44
at the center of galaxies,
152
389000
2000
în centrul galaxiilor,
06:46
the best place to look is in our own galaxy, our Milky Way.
153
391000
4000
cel mai bun loc unde să privim este propria noastră galaxie, Calea Lactee.
06:50
And this is a wide field picture
154
395000
2000
Iar aceasta este o poză panoramică
06:52
taken of the center of the Milky Way.
155
397000
3000
a centrului Căii Lactee.
06:55
And what we see is a line of stars.
156
400000
3000
Și ceea ce vedem este o linie de stele.
06:58
And that is because we live in a galaxy which has
157
403000
2000
Şi asta pentru că trăim într-o galaxie care este
07:00
a flattened, disk-like structure.
158
405000
2000
o structură aplatizată, ca un disc.
07:02
And we live in the middle of it, so when we look towards the center,
159
407000
2000
Și trăim în mijlocul ei, așa că atunci când ne uităm spre centru,
07:04
we see this plane which defines the plane of the galaxy,
160
409000
2000
vedem acest plan care definește planul galaxiei,
07:06
or line that defines the plane of the galaxy.
161
411000
4000
sau o linie care definește planul galaxiei.
07:10
Now, the advantage of studying our own galaxy
162
415000
3000
Acum, avantajul studierii propriei noastre galaxii este că
07:13
is it's simply the closest example of the center of a galaxy
163
418000
3000
pur și simplu este cel mai apropiat exemplu de centru de galaxie
07:16
that we're ever going to have, because the next closest galaxy
164
421000
2000
pe care îl vom avea vreodată, fiindcă cea mai apropiată galaxie
07:18
is 100 times further away.
165
423000
3000
este de 100 de ori mai departe.
07:21
So, we can see far more detail in our galaxy
166
426000
2000
Deci putem vedea cu mult mai multe detalii în galaxia noastră
07:23
than anyplace else.
167
428000
2000
decât oriunde altundeva.
07:25
And as you'll see in a moment, the ability to see detail
168
430000
2000
Iar - așa cum veți vedea într-o clipă - abilitatea de a vedea detalii
07:27
is key to this experiment.
169
432000
3000
este cheia acestui experiment.
07:30
So, how do astronomers prove that there is a lot of mass
170
435000
3000
Deci, cum dovedesc astronomii că există multă masă
07:33
inside a small volume?
171
438000
2000
în interiorul unui volum mic?
07:35
Which is the job that I have to show you today.
172
440000
3000
Acest lucru v-il voi arăta azi.
07:38
And the tool that we use is to watch the way
173
443000
2000
Iar unealta pe care o folosim este urmărirea
07:40
stars orbit the black hole.
174
445000
3000
modului în care stelele orbitează în jurul găurii negre.
07:43
Stars will orbit the black hole
175
448000
2000
Stelele vor orbita în jurul găurii negre
07:45
in the very same way that planets orbit the sun.
176
450000
3000
în exact același mod în care planetele se învârt în jurul soarelui.
07:48
It's the gravitational pull
177
453000
2000
Atracția gravitațională este
07:50
that makes these things orbit.
178
455000
2000
cea care face aceste lucruri să orbiteze.
07:52
If there were no massive objects these things would go flying off,
179
457000
3000
Dacă nu ar fi obiecte masive, aceste lucruri ar zbura,
07:55
or at least go at a much slower rate
180
460000
2000
sau cel puțin s-ar mișca cu o viteză mult mai mică
07:57
because all that determines how they go around
181
462000
3000
fiindcă ceea ce determină mișcarea lor pe orbită
08:00
is how much mass is inside its orbit.
182
465000
2000
este câtă masă există în interiorul orbitei.
08:02
So, this is great, because remember my job is to show
183
467000
2000
Asta este grozav, fiindcă sarcina mea este să arăt
08:04
there is a lot of mass inside a small volume.
184
469000
2000
că există multă masă într-un volum mic.
08:06
So, if I know how fast it goes around, I know the mass.
185
471000
3000
Deci dacă știu cât de repede se învârte, cunosc și masa.
08:09
And if I know the scale of the orbit I know the radius.
186
474000
3000
Iar dacă știu dimensiunea orbitei, cunosc și raza.
08:12
So, I want to see the stars
187
477000
2000
Așa că eu vreau să văd stelele
08:14
that are as close to the center of the galaxy as possible.
188
479000
2000
care sunt cât mai aproape posibil de centrul galaxiei.
08:16
Because I want to show there is a mass inside as small a region as possible.
189
481000
4000
Fiindcă vreau să arăt că există o masă într-o regiune cât mai mic posibilă.
08:20
So, this means that I want to see a lot of detail.
190
485000
3000
Asta înseamnă că vreau să văd o mulțime de detalii.
08:23
And that's the reason that for this experiment we've used
191
488000
2000
Și acesta este motivul pentru care am utilizat pentru acest experiment
08:25
the world's largest telescope.
192
490000
2000
cel mai mare telescop din lume.
08:27
This is the Keck observatory. It hosts two telescopes
193
492000
3000
Acesta este observatorul Keck. El are două telescoape
08:30
with a mirror 10 meters, which is roughly
194
495000
2000
cu o oglindă de 10 metri, care este aproximativ
08:32
the diameter of a tennis court.
195
497000
2000
lățimea unui teren de tenis.
08:34
Now, this is wonderful,
196
499000
2000
Acum, asta este minunat
08:36
because the campaign promise
197
501000
2000
fiindcă promisiunea electorală
08:38
of large telescopes is that is that the bigger the telescope,
198
503000
3000
a telescoapelor mari este următorul: cu cât telescopul este mai mare,
08:41
the smaller the detail that we can see.
199
506000
4000
cu atât este mai mic detaliul vizibil.
08:45
But it turns out these telescopes, or any telescope on the ground
200
510000
3000
Dar de fapt aceste telescoape sau orice telescop de pe sol,
08:48
has had a little bit of a challenge living up to this campaign promise.
201
513000
4000
au o mică problemă la îndeplinirea promisiunii acestei campanii.
08:52
And that is because of the atmosphere.
202
517000
2000
Iar asta este din cauza atmosferei.
08:54
Atmosphere is great for us; it allows us
203
519000
2000
Atmosfera este minunată pentru noi; ne permite
08:56
to survive here on Earth.
204
521000
2000
să supraviețuim aici pe Pământ.
08:58
But it's relatively challenging for astronomers
205
523000
3000
Dar este relativ problematică pentru astronomii
09:01
who want to look through the atmosphere to astronomical sources.
206
526000
4000
care vor să privească prin atmosferă la sursele astronomice.
09:05
So, to give you a sense of what this is like,
207
530000
2000
Pentru a vă da o idee despre cum este asta,
09:07
it's actually like looking at a pebble
208
532000
2000
este de fapt ca și cum te-ai uita la o pietricică
09:09
at the bottom of a stream.
209
534000
2000
aflată pe fundul unui curs de apă.
09:11
Looking at the pebble on the bottom of the stream,
210
536000
2000
Privind la pietricica de pe fundul apei curgătoare,
09:13
the stream is continuously moving and turbulent,
211
538000
3000
apa curgătoare este în mișcare continuă și este turbulentă,
09:16
and that makes it very difficult to see the pebble on the bottom of the stream.
212
541000
4000
şi asta îngreunează foarte mult observarea pietricelei de pe fund.
09:20
Very much in the same way, it's very difficult
213
545000
2000
Într-un mod foarte similar, este foarte dificil
09:22
to see astronomical sources, because of the
214
547000
2000
să vezi sursele astronomice, din cauza
09:24
atmosphere that's continuously moving by.
215
549000
2000
atmosferei aflate în mișcare continuă.
09:26
So, I've spent a lot of my career working on ways
216
551000
3000
Așa că mi-am petrecut o mare parte a carierei lucrând la metode
09:29
to correct for the atmosphere, to give us a cleaner view.
217
554000
3000
de a corecta efectul atmosferei, pentru a avea o imagine mai curată.
09:32
And that buys us about a factor of 20.
218
557000
3000
Iar asta ne îmbunătăţeşte cam de 20 de ori imaginea.
09:35
And I think all of you can agree that if you can
219
560000
2000
Și cred că sunteți toți de acord că dacă ați putea
09:37
figure out how to improve life by a factor of 20,
220
562000
3000
găsi o cale de a îmbunătăți viața de 20 de ori
09:40
you've probably improved your lifestyle by a lot,
221
565000
2000
probabil v-ați îmbunătățit foarte mult stilul de viață,
09:42
say your salary, you'd notice, or your kids, you'd notice.
222
567000
5000
să zicem salariul sau copiii voștri, să zicem.
09:47
And this animation here shows you one example of
223
572000
2000
Și această animație arată aici un exemplu
09:49
the techniques that we use, called adaptive optics.
224
574000
3000
al tehnicilor pe care le folosim, numită optică adaptivă.
09:52
You're seeing an animation that goes between
225
577000
2000
Vedeți o animație care trece de la
09:54
an example of what you would see if you don't use this technique --
226
579000
3000
un exemplu cu ce ați fi văzut dacă nu utilizăm această tehnică.
09:57
in other words, just a picture that shows the stars --
227
582000
3000
Cu alte cuvinte, doar o poză care arată stelele,
10:00
and the box is centered on the center of the galaxy,
228
585000
2000
iar cutia este centrată pe centrul galaxiei,
10:02
where we think the black hole is.
229
587000
2000
unde credem noi că este gaura neagră.
10:04
So, without this technology you can't see the stars.
230
589000
3000
Deci fără această tehnologie nu poți să vezi stelele.
10:07
With this technology all of a sudden you can see it.
231
592000
2000
Cu această tehnologie dintr-o dată le poți vedea.
10:09
This technology works by introducing a mirror
232
594000
2000
Această tehnologie funcționează prin introducerea unei oglinzi
10:11
into the telescope optics system
233
596000
2000
în sistemul optic al telescopului,
10:13
that's continuously changing to counteract what the atmosphere is doing to you.
234
598000
5000
oglindă care se schimbă continuu pentru a contracara efectele atmosferei.
10:18
So, it's kind of like very fancy eyeglasses for your telescope.
235
603000
4000
Sunt un fel de ochelari foarte speciali pentru telescop.
10:22
Now, in the next few slides I'm just going to focus on
236
607000
2000
În următoarele câteva imagini mă voi concentra pe
10:24
that little square there.
237
609000
2000
acel mic pătrat de acolo.
10:26
So, we're only going to look at the stars inside that small square,
238
611000
2000
Ne vom uita numai la stelele din acel mic pătrat,
10:28
although we've looked at all of them.
239
613000
2000
deși ne-am uitat la ele toate.
10:30
So, I want to see how these things have moved.
240
615000
2000
Vreau să văd cum s-au deplasat aceste lucruri.
10:32
And over the course of this experiment, these stars
241
617000
2000
Iar pe durata experimentului aceste stele
10:34
have moved a tremendous amount.
242
619000
2000
s-au deplasat imens.
10:36
So, we've been doing this experiment for 15 years,
243
621000
2000
Facem acest experiment de 15 ani,
10:38
and we see the stars go all the way around.
244
623000
2000
și am văzut stelele parcurgând o orbită completă.
10:40
Now, most astronomers have a favorite star,
245
625000
3000
Majoritatea astronomilor au o stea favorită,
10:43
and mine today is a star that's labeled up there, SO-2.
246
628000
4000
iar a mea este azi o stea etichetată SO-2.
10:47
Absolutely my favorite star in the world.
247
632000
2000
Steaua mea favorită în mod absolut.
10:49
And that's because it goes around in only 15 years.
248
634000
3000
Și asta fiindcă parcurge orbita în numai 15 ani.
10:52
And to give you a sense of how short that is,
249
637000
2000
Și ca să înțelegeți cât de scurt este asta,
10:54
the sun takes 200 million years to go around the center of the galaxy.
250
639000
5000
soarele face o rotație completă în jurul centrului galaxiei în 200 de milioane de ani.
10:59
Stars that we knew about before, that were as close to the center of the galaxy
251
644000
3000
Stele despre care știam înainte, care erau așa de aproape de centrul galaxiei
11:02
as possible, take 500 years.
252
647000
2000
cât se poate, le ia 500 de ani.
11:04
And this one, this one goes around in a human lifetime.
253
649000
4000
Iar aceasta parcurge orbita într-o viață umană.
11:08
That's kind of profound, in a way.
254
653000
2000
Acest lucru este într-un fel destul de profound.
11:10
But it's the key to this experiment. The orbit tells me
255
655000
2000
Dar este cheia acestui experiment. Orbita îmi spune
11:12
how much mass is inside a very small radius.
256
657000
4000
cât de multă masă este în interiorul unei raze foarte mici.
11:16
So, next we see a picture here that shows you
257
661000
3000
În continuare vedem o poză care vă arată
11:19
before this experiment the size to which we could
258
664000
2000
înainte de acest experiment, dimensiunea la care puteam
11:21
confine the mass of the center of the galaxy.
259
666000
3000
comprima masa centrului galaxiei.
11:24
What we knew before is that there was four million
260
669000
2000
Ce știam înainte este că era de patru milioane
11:26
times the mass of the sun inside that circle.
261
671000
3000
ori masa soarelui în interiorul acelui cerc.
11:29
And as you can see, there was a lot of other stuff inside that circle.
262
674000
2000
Și așa cum puteți vedea, erau și multe alte lucruri în interiorul acelui cerc.
11:31
You can see a lot of stars.
263
676000
2000
Puteți vedea o mulțime de stele.
11:33
So, there was actually lots of alternatives
264
678000
2000
Deci, erau de fapt o mulțime de alternative
11:35
to the idea that there was a supermassive black hole at the center of the galaxy,
265
680000
3000
la ideea că ar fi o gaură neagră supermasivă în centrul galaxiei,
11:38
because you could put a lot of stuff in there.
266
683000
2000
fiindcă puteai pune o mulțime de lucruri acolo.
11:40
But with this experiment, we've confined
267
685000
2000
Dar cu acest experiment am comprimat
11:42
that same mass to a much smaller volume
268
687000
3000
aceeași masă într-un volum mult mai mic,
11:45
that's 10,000 times smaller.
269
690000
4000
care este de 10 mii de ori mai mic.
11:49
And because of that, we've been able to show
270
694000
2000
Și din cauza asta, am fost în stare să demonstrăm
11:51
that there is a supermassive black hole there.
271
696000
2000
că există acolo o gaură neagră supermasivă.
11:53
To give you a sense of how small that size is,
272
698000
2000
Pentru a înțelege cât de mic este acel volum,
11:55
that's the size of our solar system.
273
700000
2000
acela este dimensiunea sistemului nostru solar.
11:57
So, we're cramming four million times the mass of the sun
274
702000
4000
Deci, înghesuim de patru milioane ori masa soarelui
12:01
into that small volume.
275
706000
2000
în acel mic volum.
12:03
Now, truth in advertising. Right?
276
708000
3000
Acum, care este adevărul din spatele reclamei?
12:06
I have told you my job is to get it down to the Schwarzchild radius.
277
711000
3000
V-am spus că slujba mea este să o reduc până la raza Schwarzchild.
12:09
And the truth is, I'm not quite there.
278
714000
2000
Iar adevărul este că nu am ajuns încă acolo.
12:11
But we actually have no alternative today
279
716000
2000
Dar azi nu avem de fapt alternative
12:13
to explaining this concentration of mass.
280
718000
3000
pentru a explica această concentrare de masă.
12:16
And, in fact, it's the best evidence we have to date
281
721000
3000
Și de fapt este cea mai bună dovadă pe care o avem pâna acum
12:19
for not only existence of a supermassive black hole
282
724000
2000
pentru existența unei găuri negre supermasive nu numai
12:21
at the center of our own galaxy, but any in our universe.
283
726000
3000
în centrul propriei noastre galaxii, ci oriunde în univers.
12:24
So, what next? I actually think
284
729000
3000
Deci ce urmează? Cred de fapt
12:27
this is about as good as we're going to do with today's technology,
285
732000
2000
că aceasta este cel mai bun rezultat posibil cu tehnologia de azi,
12:29
so let's move on with the problem.
286
734000
2000
așa că să trecem mai departe.
12:31
So, what I want to tell you, very briefly,
287
736000
2000
Ce vreau să vă spun, foarte pe scurt,
12:33
is a few examples
288
738000
2000
sunt câteva exemple
12:35
of the excitement of what we can do today
289
740000
2000
ale frământărilor noastre curente legate de
12:37
at the center of the galaxy, now that we know that there is,
290
742000
2000
centrul galaxiei, acum că știm că există acolo,
12:39
or at least we believe,
291
744000
2000
sau cel puțin așa credem noi,
12:41
that there is a supermassive black hole there.
292
746000
2000
că există acolo o gaură neagră supermasivă.
12:43
And the fun phase of this experiment
293
748000
2000
Iar partea distractivă a acestui experiment
12:45
is, while we've tested some of our ideas
294
750000
3000
este că, în timp ce am testat câteva din ideile noastre
12:48
about the consequences of a supermassive black hole
295
753000
2000
despre consecințele existenței unei găuri negre
12:50
being at the center of our galaxy,
296
755000
2000
supermasive în centrul galaxiei noastre,
12:52
almost every single one
297
757000
2000
aproape fiecare din ele
12:54
has been inconsistent with what we actually see.
298
759000
2000
a fost inconsistentă cu ceea ce vedem de fapt.
12:56
And that's the fun.
299
761000
2000
Și asta este distracția.
12:58
So, let me give you the two examples.
300
763000
2000
Permiteți-mi să vă dau cele două exemple.
13:00
You can ask, "What do you expect
301
765000
2000
Ați putea întreba: "La ce vă așteptați
13:02
for the old stars, stars that have been around the center of the galaxy
302
767000
2000
pentru stelele bătrâne, stele care au fost în jurul centrului galaxiei
13:04
for a long time, they've had plenty of time to interact with the black hole."
303
769000
4000
o vreme lungă, ele au avut timp berechet să interacționeze cu gaura neagră."
13:08
What you expect there is that old stars
304
773000
2000
Vă așteptați ca stelele bătrâne
13:10
should be very clustered around the black hole.
305
775000
2000
ar trebui să fie foarte grupate în jurul găurii negre.
13:12
You should see a lot of old stars next to that black hole.
306
777000
4000
Ar trebui să vedeți o mulțime de stele bătrâne lângă gaura neagră.
13:16
Likewise, for the young stars, or in contrast, the young stars,
307
781000
4000
La fel sau în contrast, stelele tinere,
13:20
they just should not be there.
308
785000
2000
ele nu ar trebui să fie deloc acolo.
13:22
A black hole does not make a kind neighbor to a stellar nursery.
309
787000
4000
O gaură neagră nu este un vecin plăcut pentru a creșă stelară.
13:26
To get a star to form, you need a big ball of gas and dust to collapse.
310
791000
4000
Pentru a se forma o stea, ai nevoie de o mare sferă de gaz și praf care să se strângă.
13:30
And it's a very fragile entity.
311
795000
2000
Și asta este o entitate foarte fragilă.
13:32
And what does the big black hole do?
312
797000
2000
Și ce face marea gaură neagră?
13:34
It strips that gas cloud apart.
313
799000
2000
Ea deformează de o parte acel nor de gaz.
13:36
It pulls much stronger on one side than the other
314
801000
2000
Ea atrage mult mai puternic într-o parte decât în cealaltă
13:38
and the cloud is stripped apart.
315
803000
2000
și norul este făcut bucăți.
13:40
In fact, we anticipated that star formation shouldn't proceed in that environment.
316
805000
3000
De fapt, am anticipat că formarea stelelor nu ar trebui să se întâmple în acel mediu.
13:43
So, you shouldn't see young stars.
317
808000
2000
Deci nu ar trebui să vedeți stele tinere.
13:45
So, what do we see?
318
810000
2000
Dar ce vedem de fapt?
13:47
Using observations that are not the ones I've shown you today,
319
812000
2000
Folosind alte observații decât cele arătate azi,
13:49
we can actually figure out which ones are old and which ones are young.
320
814000
3000
putem să ne dăm seama care stele sunt bătrâne și care sunt tinere.
13:52
The old ones are red.
321
817000
2000
Cele bătrâne sunt roșii.
13:54
The young ones are blue. And the yellow ones, we don't know yet.
322
819000
3000
Cele tinere sunt albastre. Iar cele galbene, nu știm încă.
13:57
So, you can already see the surprise.
323
822000
2000
Așa că vedeți deja surpriza.
13:59
There is a dearth of old stars.
324
824000
2000
Există o lipsă de stele bătrâne.
14:01
There is an abundance of young stars, so it's the exact opposite of the prediction.
325
826000
4000
Există o abundență de stele tinere, adică exact opusul celor prezise.
14:05
So, this is the fun part.
326
830000
2000
Deci, asta este partea distractivă.
14:07
And in fact, today, this is what we're trying to figure out,
327
832000
2000
Și de fapt, azi, asta încercăm să înțelegem,
14:09
this mystery of how do you get --
328
834000
2000
acest mister al obținerii --
14:11
how do you resolve this contradiction.
329
836000
2000
al rezolvării acestei contradicții.
14:13
So, in fact, my graduate students
330
838000
2000
Așa că, de fapt, studenții mei absolvenți
14:15
are, at this very moment, today, at the telescope,
331
840000
4000
sunt, chiar în acest moment, azi, la telescop,
14:19
in Hawaii, making observations to get us
332
844000
3000
în Hawaii, făcând observații care să ne aducă
14:22
hopefully to the next stage,
333
847000
2000
sperăm la următoarea etapă,
14:24
where we can address this question
334
849000
2000
în care vom putea răspunde la această întrebare
14:26
of why are there so many young stars,
335
851000
2000
despre existența a așa de multe stele tinere,
14:28
and so few old stars.
336
853000
2000
și așa de puține stele bătrâne.
14:30
To make further progress we really need to look at the orbits
337
855000
2000
Pentru a realiza progres avem nevoie să privim la orbitele
14:32
of stars that are much further away.
338
857000
2000
unor stele care sunt mult mai departe.
14:34
To do that we'll probably need much more
339
859000
2000
Pentru a face asta vom avea probabil nevoie de tehnologie
14:36
sophisticated technology than we have today.
340
861000
2000
mult mai sofisticată decât ce avem acum.
14:38
Because, in truth, while I said we're correcting
341
863000
2000
Fiindcă, în realitate, în timp ce spunem că am corectat
14:40
for the Earth's atmosphere, we actually only
342
865000
2000
pentru erorile atmosferei Pământului, noi de fapt
14:42
correct for half the errors that are introduced.
343
867000
2000
am corectat doar jumătate din erorile introduse.
14:44
We do this by shooting a laser up into the atmosphere,
344
869000
3000
Facem asta trăgând cu un laser în atmosferă,
14:47
and what we think we can do is if we
345
872000
3000
și ceea ce credem că putem face dacă
14:50
shine a few more that we can correct the rest.
346
875000
2000
aprindem câteva în plus, atunci vom putea corecta restul erorilor.
14:52
So this is what we hope to do in the next few years.
347
877000
2000
Deci asta este ceea ce sperăm să facem în următorii câțiva ani.
14:54
And on a much longer time scale,
348
879000
2000
Și pe un termen mult mai lung,
14:56
what we hope to do is build even larger telescopes,
349
881000
3000
sperăm să construim telescoape și mai mari,
14:59
because, remember, bigger is better in astronomy.
350
884000
3000
fiindcă, țineți minte, mai mare este mai bun în astronomie.
15:02
So, we want to build a 30 meter telescope.
351
887000
2000
Vrem să construim un telescop de 30 de metri.
15:04
And with this telescope we should be able to see
352
889000
2000
Iar cu acest telescop ar trebui să fim în stare să vedem
15:06
stars that are even closer to the center of the galaxy.
353
891000
3000
stele care sunt și mai aproape de centrul galaxiei.
15:09
And we hope to be able to test some of
354
894000
2000
Și sperăm să reușim să testăm câteva din
15:11
Einstein's theories of general relativity,
355
896000
3000
teoriile lui Einstein despre relativitatea generalizată,
15:14
some ideas in cosmology about how galaxies form.
356
899000
3000
câteva idei din cosmologie despre cum se formează galaxiile.
15:17
So, we think the future of this experiment
357
902000
2000
Credem că viitorul acestui experiment
15:19
is quite exciting.
358
904000
3000
este foarte captivant.
15:22
So, in conclusion, I'm going to show you an animation
359
907000
2000
Așa că, în concluzie, vă voi arăta o animație
15:24
that basically shows you how these
360
909000
2000
care de fapt vă arată cum aceste orbite
15:26
orbits have been moving, in three dimensions.
361
911000
3000
se mișcă în trei dimensiuni.
15:29
And I hope, if nothing else,
362
914000
2000
Și sper, dacă nimic altceva,
15:31
I've convinced you that, one, we do in fact
363
916000
2000
că v-am convins că, unu, chiar avem
15:33
have a supermassive black hole at the center of the galaxy.
364
918000
3000
o gaură neagră supermasivă în centrul galaxiei.
15:36
And this means that these things do exist in our universe,
365
921000
3000
Și asta înseamnă că aceste lucruri există în universul nostru,
15:39
and we have to contend with this, we have to explain
366
924000
2000
și trebuie să ne luptăm cu asta, trebuie să explicăm
15:41
how you can get these objects in our physical world.
367
926000
3000
cum putem avea aceste obiecte în lumea noastră fizică.
15:44
Second, we've been able to look at that interaction
368
929000
3000
Doi, am fost în stare să privim la acea interacțiune,
15:47
of how supermassive black holes interact,
369
932000
3000
cum interacționează găurile negre supermasive,
15:50
and understand, maybe, the role in which they play
370
935000
4000
și să înțelegem, poate, rolul pe care îl joacă
15:54
in shaping what galaxies are, and how they work.
371
939000
3000
în formarea și funcționarea galaxiilor.
15:57
And last but not least,
372
942000
2000
Și ultimul, dar nu cel din urmă,
15:59
none of this would have happened
373
944000
2000
nimic din asta nu s-ar fi întâmplat
16:01
without the advent of the tremendous progress
374
946000
3000
fără apariția formidabilului progres
16:04
that's been made on the technology front.
375
949000
2000
care s-a făcut pe frontul tehnologiei.
16:06
And we think that this is a field that is moving incredibly fast,
376
951000
4000
Și credem că este un domeniu care se mișcă incredibil de repede,
16:10
and holds a lot in store for the future.
377
955000
3000
și promite multe în viitor.
16:13
Thanks very much.
378
958000
2000
Vă mulțumesc foarte mult.
16:15
(Applause)
379
960000
5000
(Aplauze)
ABOUT THE SPEAKER
Andrea Ghez - AstronomerAndrea Ghez is a stargazing detective, tracking the visible and invisible forces lurking in the vastness of interstellar space.
Why you should listen
Seeing the unseen (from 26,000 light-years away) is a specialty of UCLA astronomer Andrea Ghez. From the highest and coldest mountaintop of Hawaii, home of the Keck Observatory telescopes, using bleeding-edge deep-space-scrying technology, Ghez handily confirmed 30 years of suspicions of what lies at the heart of the Milky Way galaxy -- a supermassive black hole, which sends its satellite stars spinning in orbits approaching the speed of light.
Ghez received a MacArthur "genius grant" in 2008 for her work in surmounting the limitations of earthbound telescopes. Early in her career, she developed a technique known as speckle imaging, which combined many short exposures from a telescope into one much-crisper image. Lately she's been using adaptive optics to further sharpen our view from here -- and compile evidence of young stars at the center of the universe.
Andrea Ghez | Speaker | TED.com