TEDGlobal 2009
Andrea Ghez: The hunt for a supermassive black hole
Andrea Ghez: Berburu lubang hitam yang supermasif
Filmed:
Readability: 3.4
866,701 views
Dibekali data baru dari teleskop Keck, Andrea Ghez menunjukkan bagaimana peralatan optik adaptif mutakhir membantu para astronom mempelajari obyek paling misterius di alam semesta kita ini: lubang hitam. Ia menujukkan bukti bahwa sebuah lubang hitam supermasif kemungkinan sedang bersembunyi di pusat Bima Sakti.
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
Bagaimana anda mengamati sesuatu yang tidak terlihat?
00:18
This is the basic question of somebody who's interested
1
3000
3000
Inilah pertanyaan mendasar seseorang yang tertarik
00:21
in finding and studying black holes.
2
6000
2000
untuk menemukan dan mempelajari lubang hitam.
00:23
Because black holes are objects
3
8000
2000
Karena lubang hitam adalah obyek
00:25
whose pull of gravity is so intense
4
10000
3000
dengan gaya gravitasi yang sangat besar
00:28
that nothing can escape it, not even light,
5
13000
2000
sehingga tidak ada yang dapat lepas, bahkan cahaya sekalipun,
00:30
so you can't see it directly.
6
15000
2000
jadi anda tidak dapat melihatnya secara langsung.
00:32
So, my story today about black holes
7
17000
3000
Jadi, cerita saya hari ini mengenai lubang hitam
00:35
is about one particular black hole.
8
20000
2000
adalah tentang sebuah lubang hitam yang istimewa.
00:37
I'm interested in finding whether or not
9
22000
3000
Saya tertarik untuk mencari tahu
00:40
there is a really massive, what we like to call
10
25000
3000
apakah benar-benar ada, apa yang kita sebut
00:43
"supermassive" black hole at the center of our galaxy.
11
28000
3000
lubang hitam "supermasif" di pusat galaksi kita.
00:46
And the reason this is interesting is that
12
31000
3000
Dan alasan kenapa ini menarik, karena
00:49
it gives us an opportunity to prove
13
34000
3000
hal ini memberi kita kesempatan untuk membuktikan
00:52
whether or not these exotic objects really exist.
14
37000
4000
apakah obyek yang eksotik ini benar-benar ada.
00:56
And second, it gives us the opportunity
15
41000
2000
Dan yang kedua, hal ini memberi kita kesempatan
00:58
to understand how these supermassive black holes
16
43000
3000
untuk mengerti bagaimana lubang hitam supermasif ini
01:01
interact with their environment,
17
46000
2000
berinteraksi dengan sekelilingnya,
01:03
and to understand how they affect the formation and evolution
18
48000
3000
dan untuk mengerti bagaimana mereka mempengaruhi pembentukan
01:06
of the galaxies which they reside in.
19
51000
3000
dan evolusi galaksi tempat mereka berada.
01:09
So, to begin with,
20
54000
2000
Jadi, sebagai permulaan,
01:11
we need to understand what a black hole is
21
56000
3000
kita mesti mengerti apa itu lubang hitam
01:14
so we can understand the proof of a black hole.
22
59000
2000
jadi kita bisa memahami bukti keberadaan lubang hitam.
01:16
So, what is a black hole?
23
61000
2000
Lalu, apakah lubang hitam?
01:18
Well, in many ways a black hole is an incredibly simple object,
24
63000
4000
Dalam banyak hal lubang hitam adalah obyek yang teramat sederhana,
01:22
because there are only three characteristics that you can describe:
25
67000
3000
karena hanya ada tiga sifat yang dapat dijelaskan:
01:25
the mass,
26
70000
2000
massanya,
01:27
the spin, and the charge.
27
72000
2000
putaran, dan muatannya.
01:29
And I'm going to only talk about the mass.
28
74000
2000
Dan saya hanya akan bicara mengenai massa.
01:31
So, in that sense, it's a very simple object.
29
76000
3000
Jadi, dalam hal ini, lubang hitam sangat sederhana.
01:34
But in another sense, it's an incredibly complicated object
30
79000
2000
Tapi dalam hal lain, obyek ini amat sangat rumit sehingga
01:36
that we need relatively exotic physics to describe,
31
81000
3000
kita perlu fisika yang relatif eksotik untuk menjelaskannya,
01:39
and in some sense represents the breakdown of our physical understanding
32
84000
4000
dan dalam hal tertentu mewakili kegagalan pengertian fisika kita tentang
01:43
of the universe.
33
88000
2000
mengenai alam semesta ini.
01:45
But today, the way I want you to understand a black hole,
34
90000
2000
Namun hari ini, apa yang saya ingin anda pahami mengenai lubang hitam,
01:47
for the proof of a black hole,
35
92000
2000
untuk membuktikan keberadaannya,
01:49
is to think of it as an object
36
94000
2000
adalah dengan menganggap lubang hitam sebagai obyek
01:51
whose mass is confined to zero volume.
37
96000
3000
yang massanya dikurung dalam nol volume.
01:54
So, despite the fact that I'm going to talk to you about
38
99000
2000
Jadi, lepas dari apa yang saya akan ceritakan kepada anda
01:56
an object that's supermassive,
39
101000
3000
mengenai sebuah obyek yang supermasif,
01:59
and I'm going to get to what that really means in a moment,
40
104000
2000
dan sebentar lagi saya akan sampai pada arti sebenarnya,
02:01
it has no finite size.
41
106000
3000
obyek ini tidak punya ukuran berhingga.
02:04
So, this is a little tricky.
42
109000
2000
Jadi, sedikit agak rumit.
02:06
But fortunately there is a finite size that you can see,
43
111000
4000
Tapi untungnya ada ukuran berhingga yang dapat dilihat,
02:10
and that's known as the Schwarzschild radius.
44
115000
3000
yang dikenal sebagai radius Schwarzschild.
02:13
And that's named after the guy who recognized
45
118000
2000
Dan nama itu diambil dari orang yang menyadari
02:15
why it was such an important radius.
46
120000
2000
mengapa radius itu penting.
02:17
This is a virtual radius, not reality; the black hole has no size.
47
122000
3000
Radius ini maya, tidak nyata; lubang hitam tak memiliki ukuran.
02:20
So why is it so important?
48
125000
2000
Jadi kenapa hal ini begitu penting?
02:22
It's important because it tells us
49
127000
2000
Ini penting karena ini menunjukkan kepada kita
02:24
that any object can become a black hole.
50
129000
4000
bahwa setiap obyek dapat menjadi lubang hitam.
02:28
That means you, your neighbor, your cellphone,
51
133000
3000
Itu berati anda, tetangga anda, ponsel anda,
02:31
the auditorium can become a black hole
52
136000
2000
auditorium ini dapat menjadi lubang hitam
02:33
if you can figure out how to compress it down
53
138000
3000
jika anda mampu memampatkannya seukuran
02:36
to the size of the Schwarzschild radius.
54
141000
2000
radius Schwarzschild.
02:38
At that point, what's going to happen?
55
143000
3000
Pada titik itu, apa yang akan terjadi?
02:41
At that point gravity wins.
56
146000
2000
Pada titik itu gravitasi menang.
02:43
Gravity wins over all other known forces.
57
148000
2000
Gravity mengalahkan semua gaya yang kita ketahui.
02:45
And the object is forced to continue to collapse
58
150000
3000
Dan obyek itu akan dipaksa untuk terus runtuh
02:48
to an infinitely small object.
59
153000
2000
menjadi obyek yang tak berhingga kecilnya.
02:50
And then it's a black hole.
60
155000
2000
Dan kemudian jadilah sebuah lubang hitam.
02:52
So, if I were to compress the Earth down to the size of a sugar cube,
61
157000
5000
Jadi, jika saya memampatkan Bumi menjadi seukuran gula batu,
02:57
it would become a black hole,
62
162000
2000
Bumi akan menjadi sebuah lubang hitam,
02:59
because the size of a sugar cube is its Schwarzschild radius.
63
164000
4000
karena ukuran gula batu adalah radius Schwarzschild untuk Bumi.
03:03
Now, the key here is to figure out what that Schwarzschild radius is.
64
168000
3000
Sekarang, kuncinya adalah menemukan berapakah radius Schwarzschild itu.
03:06
And it turns out that it's actually pretty simple to figure out.
65
171000
4000
Dan ternyata cukup sederhana saja.
03:10
It depends only on the mass of the object.
66
175000
2000
Angka ini hanya ditentukan oleh massa obyeknya.
03:12
Bigger objects have bigger Schwarzschild radii.
67
177000
2000
Obyek yang lebih besar punya radius Schwarzschild yang lebih besar.
03:14
Smaller objects have smaller Schwarzschild radii.
68
179000
3000
Obyek yang lebih kecil punya radius Schwarzschild lebih kecil.
03:17
So, if I were to take the sun
69
182000
2000
Jadi, seandainya saya ambil Matahari
03:19
and compress it down to the scale of the University of Oxford,
70
184000
3000
dan memampatkannya seukuran Universitas Oxford,
03:22
it would become a black hole.
71
187000
3000
Matahari akan jadi sebuah lubang hitam.
03:25
So, now we know what a Schwarzschild radius is.
72
190000
3000
Jadi, sekarang kita paham apa itu radius Schwarzschild.
03:28
And it's actually quite a useful concept,
73
193000
2000
Dan ini sebenarnya konsep yang cukup berguna,
03:30
because it tells us not only
74
195000
2000
karena dengan angka itu kita tidak hanya tahu
03:32
when a black hole will form,
75
197000
2000
kapan lubang hitam akan terbentuk,
03:34
but it also gives us the key elements for the proof of a black hole.
76
199000
3000
Tapi juga memberi kita elemen kunci untuk membuktikan lubang hitam.
03:37
I only need two things.
77
202000
2000
Saya hanya perlu dua hal.
03:39
I need to understand the mass of the object
78
204000
2000
Saya perlu mengerti massa obyek
03:41
I'm claiming is a black hole,
79
206000
2000
yang saya klaim sebagai lubang hitam,
03:43
and what its Schwarzschild radius is.
80
208000
2000
dan berapa radius Schwarzschild-nya.
03:45
And since the mass determines the Schwarzschild radius,
81
210000
2000
Dan karena massa ditentukan oleh radius Schwarzschild,
03:47
there is actually only one thing I really need to know.
82
212000
2000
jadi sebenarnya hanya satu hal saja yang saya perlu ketahui.
03:49
So, my job in convincing you
83
214000
2000
Jadi, tugas saya untuk meyakinkan anda
03:51
that there is a black hole
84
216000
2000
bahwa lubang hitam itu ada
03:53
is to show that there is some object
85
218000
2000
adalah dengan menunjukkan suatu obyek
03:55
that's confined to within its Schwarzschild radius.
86
220000
3000
yang terkurung dalam radius Schwarzschild-nya.
03:58
And your job today is to be skeptical.
87
223000
3000
Dan tugas anda hari ini adalah menjadi skeptik.
04:01
Okay, so, I'm going to talk about no ordinary black hole;
88
226000
4000
Baiklah, sekarang saya akan berbicara mengenai lubang hitam yang tidak biasa;
04:05
I'm going to talk about supermassive black holes.
89
230000
3000
Saya akan berbicara mengenai lubang hitam supermasif.
04:08
So, I wanted to say a few words about what an ordinary black hole is,
90
233000
2000
Saya ingin bercerita sedikit tentang lubang hitam biasa,
04:10
as if there could be such a thing as an ordinary black hole.
91
235000
3000
seumpama ada yang dapat disebut sebagai lubang hitam biasa.
04:13
An ordinary black hole is thought to be the end state
92
238000
3000
Sebuah lubang hitam biasa dianggap sebagai akhir
04:16
of a really massive star's life.
93
241000
2000
masa hidup sebuah bintang yang sangat masif.
04:18
So, if a star starts its life off
94
243000
2000
Jadi, jika sebuah bintang memulai hidupnya
04:20
with much more mass than the mass of the Sun,
95
245000
2000
dengan massa yang jauh lebih besar dari Matahari,
04:22
it's going to end its life by exploding
96
247000
3000
bintang itu akan mengakhiri hidupnya dengan meledak
04:25
and leaving behind these beautiful supernova remnants that we see here.
97
250000
3000
dan meninggalkan supernova yang indah seperti terlihat di sini.
04:28
And inside that supernova remnant
98
253000
2000
Dan di dalam sisa-sisa supernova itu
04:30
is going to be a little black hole
99
255000
2000
akan terdapat sebuah lubang hitam "kecil"
04:32
that has a mass roughly three times the mass of the Sun.
100
257000
3000
yang memiliki massa kira-kira tiga kali masa Matahari.
04:35
On an astronomical scale
101
260000
2000
Dalam skala astronomi
04:37
that's a very small black hole.
102
262000
2000
itu adalah lubang hitam yang teramat kecil.
04:39
Now, what I want to talk about are the supermassive black holes.
103
264000
3000
Dan sekarang yang saya ingin bicarakan adalah lubang hitam supermasif.
04:42
And the supermassive black holes are thought to reside at the center of galaxies.
104
267000
4000
Dan lubang hitam supermasif diduga ada di pusat galaksi.
04:46
And this beautiful picture taken with the Hubble Space Telescope
105
271000
3000
Dan gambar indah yang diambil dengan Teleskop Antariksa Hubble ini
04:49
shows you that galaxies come in all shapes and sizes.
106
274000
3000
menunjukkan berbagai bentuk dan ukuran galaksi.
04:52
There are big ones. There are little ones.
107
277000
2000
Ada yang besar. Ada yang kecil.
04:54
Almost every object in that picture there is a galaxy.
108
279000
3000
Hampir semua obyek dalam gambar ini adalah galaksi.
04:57
And there is a very nice spiral up in the upper left.
109
282000
3000
Dan ada bentuk spiral yang bagus di kiri atas.
05:00
And there are a hundred billion stars in that galaxy,
110
285000
4000
Dan ada ratusan miliar bintang dalam galaksi itu,
05:04
just to give you a sense of scale.
111
289000
2000
jadi anda bisa mengira-ngira skala ukurannya.
05:06
And all the light that we see from a typical galaxy,
112
291000
2000
Dan semua cahaya yang kita lihat dari galaksi yang khas,
05:08
which is the kind of galaxies that we're seeing here,
113
293000
2000
yaitu jenis yang sekarang kita lihat di sini,
05:10
comes from the light from the stars.
114
295000
2000
berasal dari cahaya bintang-bintangnya.
05:12
So, we see the galaxy because of the star light.
115
297000
2000
Jadi, kita melihat galaksi karena cahaya bintangnya.
05:14
Now, there are a few relatively exotic galaxies.
116
299000
4000
Ada beberapa galaksi yang relatif eksotik.
05:18
I like to call these the prima donna of the galaxy world,
117
303000
3000
Saya suka menyebutnya primadona dunia galaksi,
05:21
because they are kind of show offs.
118
306000
2000
karena mereka seperti pamer keindahan.
05:23
And we call them active galactic nuclei.
119
308000
2000
Dan kita menyebutnya inti galaksi aktif.
05:25
And we call them that because their nucleus,
120
310000
2000
Dan kita namakan demikian karena intinya,
05:27
or their center, are very active.
121
312000
3000
atau pusat galaksinya, sangat aktif.
05:30
So, at the center there, that's actually where
122
315000
2000
Jadi, di pusatnya itu, dari situlah sebenarnya
05:32
most of the starlight comes out from.
123
317000
2000
sebagian besar cahaya bintang berasal.
05:34
And yet, what we actually see is light
124
319000
2000
Tapi, apa yang sebenarnya kita lihat adalah cahaya
05:36
that can't be explained by the starlight.
125
321000
3000
yang tidak dapat dijelaskan sebagai cahaya bintang.
05:39
It's way more energetic.
126
324000
2000
Cahayanya jauh lebih enerjik.
05:41
In fact, in a few examples it's like the ones that we're seeing here.
127
326000
2000
Bahkan, dalam beberapa contoh seperti yang kita lihat ini.
05:43
There are also jets emanating out from the center.
128
328000
3000
Ada semburan yang keluar dari bagian tengah.
05:46
Again, a source of energy that's very difficult to explain
129
331000
4000
Sekali lagi, sumber energi yang sukar dijelaskan
05:50
if you just think that galaxies are composed of stars.
130
335000
2000
jika anda hanya menganggap bahwa galaksi hanya terdiri dari bintang-bintang.
05:52
So, what people have thought is that perhaps
131
337000
2000
Jadi, orang menganggap bahwa ini mungkin
05:54
there are supermassive black holes
132
339000
3000
ada lubang hitam supermasif
05:57
which matter is falling on to.
133
342000
3000
yang menyedot materi jatuh ke dalamnya.
06:00
So, you can't see the black hole itself,
134
345000
2000
Jadi, anda tidak bisa melihat lubang hitamnya,
06:02
but you can convert the gravitational energy of the black hole
135
347000
3000
tapi anda dapat mengkonversi gaya gravitasi lubang hitam
06:05
into the light we see.
136
350000
2000
ke dalam cahaya yang kita lihat.
06:07
So, there is the thought that maybe supermassive black holes
137
352000
2000
Jadi, diperkirakan lubang hitam supermasif
06:09
exist at the center of galaxies.
138
354000
2000
berada di pusat galaksi.
06:11
But it's a kind of indirect argument.
139
356000
2000
Namun ini adalah argumen tidak langsung.
06:13
Nonetheless, it's given rise to the notion
140
358000
2000
Namun demikian, argumen ini telah melahirkan gagasan
06:15
that maybe it's not just these prima donnas
141
360000
3000
bahwa bukan hanya primadona ini saja
06:18
that have these supermassive black holes,
142
363000
2000
yang memiliki lubang hitam supermasif,
06:20
but rather all galaxies might harbor these
143
365000
3000
tapi mungkin semua galaksi memiliki
06:23
supermassive black holes at their centers.
144
368000
2000
lubang hitam supermasif di pusatnya.
06:25
And if that's the case -- and this is an example of a normal galaxy;
145
370000
3000
Dan jika hal itu betul -- Dan ini adalah contoh galaksi normal;
06:28
what we see is the star light.
146
373000
2000
yang kita lihat adalah cahaya bintang.
06:30
And if there is a supermassive black hole,
147
375000
2000
Dan jika ada lubang hitam supermasif,
06:32
what we need to assume is that it's a black hole on a diet.
148
377000
3000
yang mesti kita asumsikan adalah lubang hitam itu sedang diet.
06:35
Because that is the way to suppress the energetic phenomena that we see
149
380000
3000
Karena itulah cara untuk menekan fenomena enerjik yang kita lihat
06:38
in active galactic nuclei.
150
383000
3000
di pusat galaksi yang aktif.
06:41
If we're going to look for these stealth black holes
151
386000
3000
Jika kita mencari lubang hitam yang bersembunyi
06:44
at the center of galaxies,
152
389000
2000
di pusat galaksi,
06:46
the best place to look is in our own galaxy, our Milky Way.
153
391000
4000
tempat terbaik untuk mencari adalah galaksi kita sendiri, Bima Sakti.
06:50
And this is a wide field picture
154
395000
2000
Dan ini adalah pusat Bima Sakti
06:52
taken of the center of the Milky Way.
155
397000
3000
diambil dengan gambar berbidang lebar.
06:55
And what we see is a line of stars.
156
400000
3000
Dan yang kita lihat adalah jajaran bintang-bintang.
06:58
And that is because we live in a galaxy which has
157
403000
2000
Dan itu karena kita tinggal di galaksi yang
07:00
a flattened, disk-like structure.
158
405000
2000
pipih, struktur yang menyerupai piringan.
07:02
And we live in the middle of it, so when we look towards the center,
159
407000
2000
Dan kita tinggal di tengah-tengahnya, jadi ketika kita melihat ke pusat,
07:04
we see this plane which defines the plane of the galaxy,
160
409000
2000
kita melihat bidang ini yang menunjukkan bidang galaksi kita,
07:06
or line that defines the plane of the galaxy.
161
411000
4000
atau garis yang menggambarkan bidang galaksi.
07:10
Now, the advantage of studying our own galaxy
162
415000
3000
Nah, keuntungan dari mempelajari galaksi kita sendiri
07:13
is it's simply the closest example of the center of a galaxy
163
418000
3000
adalah karena inilah contoh terdekat dari pusat galaksi
07:16
that we're ever going to have, because the next closest galaxy
164
421000
2000
yang kita miliki, karena galaksi terdekat berikutnya
07:18
is 100 times further away.
165
423000
3000
berada 100 kali lebih jauh.
07:21
So, we can see far more detail in our galaxy
166
426000
2000
Jadi, kita dapat melihat lebih banyak detil di galaksi kita
07:23
than anyplace else.
167
428000
2000
daripada di tempat lain manapun.
07:25
And as you'll see in a moment, the ability to see detail
168
430000
2000
Dan seperti yang akan anda lihat sebentar lagi, kemampuan untuk melihat detil
07:27
is key to this experiment.
169
432000
3000
adalah kunci dari eksperimen ini.
07:30
So, how do astronomers prove that there is a lot of mass
170
435000
3000
Jadi, bagaimana astronom membuktikan bahwa ada massa
07:33
inside a small volume?
171
438000
2000
yang teramat besar dalam volume yang kecil?
07:35
Which is the job that I have to show you today.
172
440000
3000
Inilah tugas yang saya mesti tunjukkan hari ini.
07:38
And the tool that we use is to watch the way
173
443000
2000
Dan metode yang digunakan adalah dengan mengamati
07:40
stars orbit the black hole.
174
445000
3000
bintang-bintang mengorbit lubang hitam.
07:43
Stars will orbit the black hole
175
448000
2000
Bintang-bintang akan mengorbit lubang hitam
07:45
in the very same way that planets orbit the sun.
176
450000
3000
persis seperti planet-planet mengorbit Matahari.
07:48
It's the gravitational pull
177
453000
2000
Gaya tarik gravitasilah
07:50
that makes these things orbit.
178
455000
2000
yang menyebabkan benda-benda ini mengorbit.
07:52
If there were no massive objects these things would go flying off,
179
457000
3000
Jika tidak ada obyek yang masif benda-benda ini akan beterbangan,
07:55
or at least go at a much slower rate
180
460000
2000
atau minimal akan bergerak dengan kecepatan yang jauh lebih lambat
07:57
because all that determines how they go around
181
462000
3000
karena yang menentukan bagaimana mereka berputar
08:00
is how much mass is inside its orbit.
182
465000
2000
adalah berapa besar massa yang ada di dalam orbitnya.
08:02
So, this is great, because remember my job is to show
183
467000
2000
Jadi, ini bagus sekali, karena ingat tugas saya adalah menunjukkan
08:04
there is a lot of mass inside a small volume.
184
469000
2000
bahwa ada massa begitu besar dalam volume kecil.
08:06
So, if I know how fast it goes around, I know the mass.
185
471000
3000
Jadi, jika saya tahu berapa cepat benda itu bergerak, saya tahu massanya.
08:09
And if I know the scale of the orbit I know the radius.
186
474000
3000
Dan jika saya tahu skala orbitnya, saya tahu radiusnya.
08:12
So, I want to see the stars
187
477000
2000
Jadi, saya ingin melihat bintang-bintang
08:14
that are as close to the center of the galaxy as possible.
188
479000
2000
yang sedekat mungkin ke pusat galaksi.
08:16
Because I want to show there is a mass inside as small a region as possible.
189
481000
4000
Karena saya ingin menunjukkan ada suatu massa di dalam daerah sekecil mungkin.
08:20
So, this means that I want to see a lot of detail.
190
485000
3000
Jadi, ini berarti saya ingin melihat sebanyak mungkin detil.
08:23
And that's the reason that for this experiment we've used
191
488000
2000
Dan inilah alasan untuk eksperimen ini kami gunakan
08:25
the world's largest telescope.
192
490000
2000
teleskop terbesar di dunia.
08:27
This is the Keck observatory. It hosts two telescopes
193
492000
3000
Ini adalah observatorium Keck. Ada dua teleskop di tempat ini
08:30
with a mirror 10 meters, which is roughly
194
495000
2000
dengan cermin 10 meter, yang kira-kira
08:32
the diameter of a tennis court.
195
497000
2000
sebesar lapangan tenis.
08:34
Now, this is wonderful,
196
499000
2000
Nah, Ini bagus sekali
08:36
because the campaign promise
197
501000
2000
Karena teleskop besar menjanjikan
08:38
of large telescopes is that is that the bigger the telescope,
198
503000
3000
semakin besar teleskopnya
08:41
the smaller the detail that we can see.
199
506000
4000
semakin kecil detil yang dapat kita lihat.
08:45
But it turns out these telescopes, or any telescope on the ground
200
510000
3000
Tapi ternyata teleskop ini, atau teleskop mana saja di Bumi
08:48
has had a little bit of a challenge living up to this campaign promise.
201
513000
4000
mengalami kesulitan untuk memenuhi janjinya.
08:52
And that is because of the atmosphere.
202
517000
2000
Dan itu karena atmosfir.
08:54
Atmosphere is great for us; it allows us
203
519000
2000
Atmosfir sangat penting untuk kita; karena atmosfir
08:56
to survive here on Earth.
204
521000
2000
kita dapat bertahan hidup di Bumi
08:58
But it's relatively challenging for astronomers
205
523000
3000
Tapi atmosfir menyulitkan astronom
09:01
who want to look through the atmosphere to astronomical sources.
206
526000
4000
yang ingin melihat sumber-sumber astronomi menembus atmosfir.
09:05
So, to give you a sense of what this is like,
207
530000
2000
Jadi, supaya anda bisa membayangkan seperti apa,
09:07
it's actually like looking at a pebble
208
532000
2000
ini seperti melihat sebuah kerikil
09:09
at the bottom of a stream.
209
534000
2000
di dasar sungai.
09:11
Looking at the pebble on the bottom of the stream,
210
536000
2000
Melihat kerikil di dasar sungai,
09:13
the stream is continuously moving and turbulent,
211
538000
3000
sungai yang senantiasa mengalir dan bergolak,
09:16
and that makes it very difficult to see the pebble on the bottom of the stream.
212
541000
4000
dan ini sangat menyulitkan untuk melihat kerikil itu di dasar sungai.
09:20
Very much in the same way, it's very difficult
213
545000
2000
Tidak berbeda halnya, sangatlah sulit
09:22
to see astronomical sources, because of the
214
547000
2000
untuk melihat sumber astronomi karena
09:24
atmosphere that's continuously moving by.
215
549000
2000
atmosfir yang senantiasa bergolak.
09:26
So, I've spent a lot of my career working on ways
216
551000
3000
Jadi selama karir saya, saya banyak bekerja untuk mencari
09:29
to correct for the atmosphere, to give us a cleaner view.
217
554000
3000
cara untuk mengkoreksi atmosfir, agar dapat melihat lebih jernih.
09:32
And that buys us about a factor of 20.
218
557000
3000
Dan hasilnya kira-kira faktor perbaikan sebesar 20.
09:35
And I think all of you can agree that if you can
219
560000
2000
Dan saya pikir kita semua setuju jika kita bisa
09:37
figure out how to improve life by a factor of 20,
220
562000
3000
mencari cara meningkatkan hidup dengan faktor 20
09:40
you've probably improved your lifestyle by a lot,
221
565000
2000
anda mungkin telah meningkatkan gaya hidup anda jauh sekali,
09:42
say your salary, you'd notice, or your kids, you'd notice.
222
567000
5000
mungkin gaji anda, anda akan sadari, atau anak-anak anda, anda akan sadari
09:47
And this animation here shows you one example of
223
572000
2000
Dan animasi ini menampilkan satu contoh
09:49
the techniques that we use, called adaptive optics.
224
574000
3000
teknik yang kami gunakan, yang disebut optik adaptif.
09:52
You're seeing an animation that goes between
225
577000
2000
Anda tengah melihat animasi contoh dari
09:54
an example of what you would see if you don't use this technique --
226
579000
3000
yang anda akan lihat jika anda tidak menggunakan teknik ini.
09:57
in other words, just a picture that shows the stars --
227
582000
3000
Dalam kata lain, hanya sebuah gambar berisi bintang-bintang.
10:00
and the box is centered on the center of the galaxy,
228
585000
2000
Dan kotak di tengah-tengah pusat galaksi itu, adalah
10:02
where we think the black hole is.
229
587000
2000
tempat kami kira lubang hitam berada.
10:04
So, without this technology you can't see the stars.
230
589000
3000
Jadi, tanpa teknologi ini, anda tidak dapat melihat bintang-bintang itu.
10:07
With this technology all of a sudden you can see it.
231
592000
2000
Dengan teknologi ini, tiba-tiba anda dapat melihatnya.
10:09
This technology works by introducing a mirror
232
594000
2000
Teknologi ini bekerja dengan menempatkan sebuah cermin
10:11
into the telescope optics system
233
596000
2000
ke dalam sistem optik teleskop
10:13
that's continuously changing to counteract what the atmosphere is doing to you.
234
598000
5000
yang senantiasa berubah untuk mengimbangi perubahan dalam atmosfir.
10:18
So, it's kind of like very fancy eyeglasses for your telescope.
235
603000
4000
Jadi, semacam kacamata yang mewah untuk teleskop anda.
10:22
Now, in the next few slides I'm just going to focus on
236
607000
2000
Nah, dalam beberapa gambar berikut saya ingin fokus
10:24
that little square there.
237
609000
2000
kepada kotak kecil di situ.
10:26
So, we're only going to look at the stars inside that small square,
238
611000
2000
Jadi, kita hanya akan melihat bintang-bintang di dalam kotak kecil itu,
10:28
although we've looked at all of them.
239
613000
2000
walaupun kita telah melihat semuanya.
10:30
So, I want to see how these things have moved.
240
615000
2000
Saya ingin melihat bagaimana benda-benda ini bergerak.
10:32
And over the course of this experiment, these stars
241
617000
2000
Dan selama eksperimen, bintang-bintang ini
10:34
have moved a tremendous amount.
242
619000
2000
telah bergerak sedemikian jauh.
10:36
So, we've been doing this experiment for 15 years,
243
621000
2000
Kami telah melakukan eksperimen ini selama 15 tahun,
10:38
and we see the stars go all the way around.
244
623000
2000
dan kami melihat bintang-bintang itu berkeliling.
10:40
Now, most astronomers have a favorite star,
245
625000
3000
Umumnya astronom memiliki sebuah bintang favorit,
10:43
and mine today is a star that's labeled up there, SO-2.
246
628000
4000
dan hari ini bintang favorit saya adalah yang berlabel SO-2 di sana.
10:47
Absolutely my favorite star in the world.
247
632000
2000
Benar-benar bintang favorit saya di seluruh dunia.
10:49
And that's because it goes around in only 15 years.
248
634000
3000
Dan itu karena bintang ini berkeliling hanya dalam 15 tahun.
10:52
And to give you a sense of how short that is,
249
637000
2000
Dan agar anda mengerti betapa cepatnya,
10:54
the sun takes 200 million years to go around the center of the galaxy.
250
639000
5000
Matahari perlu 200 juta tahun untuk mengelilingi pusat galaksi.
10:59
Stars that we knew about before, that were as close to the center of the galaxy
251
644000
3000
Bintang-bintang yang kita ketahui di atas, yang berada paling dekat ke pusat galaksi
11:02
as possible, take 500 years.
252
647000
2000
perlu waktu 500 tahun.
11:04
And this one, this one goes around in a human lifetime.
253
649000
4000
Dan yang satu ini, bintang ini mengelilingi pusat galaksi dalam umur hidup manusia.
11:08
That's kind of profound, in a way.
254
653000
2000
Sesuatu yang sangat menakjubkan.
11:10
But it's the key to this experiment. The orbit tells me
255
655000
2000
Tapi inilah kunci eksperiman ini. Orbit bintang itu menunjukkan
11:12
how much mass is inside a very small radius.
256
657000
4000
besar massa yang terdapat di dalam radius teramat kecil itu.
11:16
So, next we see a picture here that shows you
257
661000
3000
Lalu, kita lihat gambar ini yang menunjukkan,
11:19
before this experiment the size to which we could
258
664000
2000
sebelum eksperimen ini, seberapa besar
11:21
confine the mass of the center of the galaxy.
259
666000
3000
massa dari pusat galaksi dapat dipampatkan.
11:24
What we knew before is that there was four million
260
669000
2000
Yang kita ketahui sebelumnya adalah ada empat juta
11:26
times the mass of the sun inside that circle.
261
671000
3000
kali massa Matahari di dalam lingkaran itu.
11:29
And as you can see, there was a lot of other stuff inside that circle.
262
674000
2000
Dan seperti yang anda dapat lihat, ada banyak benda lain di dalam lingkaran itu.
11:31
You can see a lot of stars.
263
676000
2000
Anda dapat melihat banyak bintang.
11:33
So, there was actually lots of alternatives
264
678000
2000
Jadi, sebenarnya ada banyak alternatif
11:35
to the idea that there was a supermassive black hole at the center of the galaxy,
265
680000
3000
selain gagasan mengenai lubang hitam supermasif di pusat galaksi,
11:38
because you could put a lot of stuff in there.
266
683000
2000
karena anda dapat menaruh begitu banyak benda di situ.
11:40
But with this experiment, we've confined
267
685000
2000
Tapi dengan eksperimen ini, kami telah mempatkan
11:42
that same mass to a much smaller volume
268
687000
3000
massa yang sama ke dalam volume yang
11:45
that's 10,000 times smaller.
269
690000
4000
jauh lebih kecil, yaitu 10 ribu kali lebih kecil.
11:49
And because of that, we've been able to show
270
694000
2000
Dan karena itu, kami dapat menunjukkan
11:51
that there is a supermassive black hole there.
271
696000
2000
bahwa ada lubang hitam supermasif di sana.
11:53
To give you a sense of how small that size is,
272
698000
2000
Supaya anda dapat membayangkan betapa kecilnya,
11:55
that's the size of our solar system.
273
700000
2000
volume itu seukuran dengan tata surya kita.
11:57
So, we're cramming four million times the mass of the sun
274
702000
4000
Jadi kita menjejalkan empat juta kali massa Matahari
12:01
into that small volume.
275
706000
2000
ke dalam volume yang kecil.
12:03
Now, truth in advertising. Right?
276
708000
3000
Persis seperti yang diiklankan, bukan?
12:06
I have told you my job is to get it down to the Schwarzchild radius.
277
711000
3000
Saya sudah katakan bahwa tugas saya adalah menciutkannya ke dalam radius Schwarzchild.
12:09
And the truth is, I'm not quite there.
278
714000
2000
Dan sejujurnya, saya belum sampai kesana.
12:11
But we actually have no alternative today
279
716000
2000
Tapi saat ini sebenarnya kita tidak punya alternatif
12:13
to explaining this concentration of mass.
280
718000
3000
untuk menjelaskan konsentrasi massa tersebut.
12:16
And, in fact, it's the best evidence we have to date
281
721000
3000
Dan, kenyataanya, inilah bukti paling baik yang kita miliki sekarang
12:19
for not only existence of a supermassive black hole
282
724000
2000
bukan hanya mengenai keberadaan lubang hitam supermasif
12:21
at the center of our own galaxy, but any in our universe.
283
726000
3000
di pusat galaksi kita sendiri, tapi di galaksi manapun di alam semesta ini.
12:24
So, what next? I actually think
284
729000
3000
Jadi selanjutnya apa? Saya pikir ini adalah
12:27
this is about as good as we're going to do with today's technology,
285
732000
2000
yang terbaik yang dapat kita lakukan dengan teknologi masa kini,
12:29
so let's move on with the problem.
286
734000
2000
jadi mari kita lanjutkan dengan masalah ini.
12:31
So, what I want to tell you, very briefly,
287
736000
2000
Jadi, yang ingin saya katakan kepada anda,
12:33
is a few examples
288
738000
2000
secara singkat adalah sedikit contoh
12:35
of the excitement of what we can do today
289
740000
2000
dari kegemparan yang dapat kita lakukan saat ini
12:37
at the center of the galaxy, now that we know that there is,
290
742000
2000
di pusat galaksi, sekarang kita tahu ada, paling tidak
12:39
or at least we believe,
291
744000
2000
kita yakin, bahwa
12:41
that there is a supermassive black hole there.
292
746000
2000
ada lubang hitam supermasif di sana.
12:43
And the fun phase of this experiment
293
748000
2000
Dan fase yang menyenangkan dari eksperimen ini
12:45
is, while we've tested some of our ideas
294
750000
3000
adalah ketika kita menguji sebagian ide kita
12:48
about the consequences of a supermassive black hole
295
753000
2000
mengenai konsekuensi sebuah lubang hitam supermasif
12:50
being at the center of our galaxy,
296
755000
2000
yang berada di pusat galaksi kita,
12:52
almost every single one
297
757000
2000
hampir semuanya, ternyata,
12:54
has been inconsistent with what we actually see.
298
759000
2000
tidak konsisten dengan apa yang kita amati.
12:56
And that's the fun.
299
761000
2000
Dan itu menyenangkan.
12:58
So, let me give you the two examples.
300
763000
2000
Jadi, saya akan memberi anda dua contoh.
13:00
You can ask, "What do you expect
301
765000
2000
Anda dapat bertanya, "Apa yang kamu harapkan
13:02
for the old stars, stars that have been around the center of the galaxy
302
767000
2000
dari bintang tua, bintang-bintang yang telah berada di pusat galaksi
13:04
for a long time, they've had plenty of time to interact with the black hole."
303
769000
4000
sedemikian lama, mereka punya banyak waktu untuk berinteraksi dengan lubang hitam."
13:08
What you expect there is that old stars
304
773000
2000
Yang anda harapkan adalah bintang-bintang tua itu
13:10
should be very clustered around the black hole.
305
775000
2000
seharusnya sangat berkelompok di sekeliling lubang hitam.
13:12
You should see a lot of old stars next to that black hole.
306
777000
4000
Anda mestinya melihat banyak bintang tua di dekat lubang hitam.
13:16
Likewise, for the young stars, or in contrast, the young stars,
307
781000
4000
Demikian juga, bintang-bintang muda, sebaliknya, bintang-bintang muda itu,
13:20
they just should not be there.
308
785000
2000
semestinya mereka tidak ada di sana.
13:22
A black hole does not make a kind neighbor to a stellar nursery.
309
787000
4000
Lubang hitam bukanlah tetangga yang baik untuk ruang bayi para bintang.
13:26
To get a star to form, you need a big ball of gas and dust to collapse.
310
791000
4000
Agar bintang dapat terbentuk, anda perlu sebuah bola besar gas dan debu yang runtuh.
13:30
And it's a very fragile entity.
311
795000
2000
Dan bola besar itu adalah entitas yang sangat rapuh.
13:32
And what does the big black hole do?
312
797000
2000
Dan apa yang dilakukan lubang hitam?
13:34
It strips that gas cloud apart.
313
799000
2000
Lubang hitam mencabik awan gas itu.
13:36
It pulls much stronger on one side than the other
314
801000
2000
Gaya tarik lubang hitam jauh lebih besar di satu sisi
13:38
and the cloud is stripped apart.
315
803000
2000
dibanding yang lain sehingga awan itu tercabik.
13:40
In fact, we anticipated that star formation shouldn't proceed in that environment.
316
805000
3000
Kami menyangka bintang tidak mungkin terbentuk dalam lingkungan seperti itu.
13:43
So, you shouldn't see young stars.
317
808000
2000
Jadi, anda semestinya tidak melihat bintang-bintang muda.
13:45
So, what do we see?
318
810000
2000
Lalu, apa yang kita lihat?
13:47
Using observations that are not the ones I've shown you today,
319
812000
2000
Dengan pengamatan yang tidak seperti saya tunjukkan hari ini,
13:49
we can actually figure out which ones are old and which ones are young.
320
814000
3000
kita dapat melihat bintang mana yang tua dan mana yang muda.
13:52
The old ones are red.
321
817000
2000
Bintang-bintang tua berwarna merah.
13:54
The young ones are blue. And the yellow ones, we don't know yet.
322
819000
3000
Yang muda berwarna biru. Dan yang kuning, kita belum tahu.
13:57
So, you can already see the surprise.
323
822000
2000
Jadi anda bisa lihat kejutannya.
13:59
There is a dearth of old stars.
324
824000
2000
Hanya ada sedikit bintang tua.
14:01
There is an abundance of young stars, so it's the exact opposite of the prediction.
325
826000
4000
Ada banyak bintang-bintang muda, jadi kebalikan dari perkiraan.
14:05
So, this is the fun part.
326
830000
2000
Jadi, inilah bagian yang menyenangkan.
14:07
And in fact, today, this is what we're trying to figure out,
327
832000
2000
Dan nyatanya, sekarang, inilah yang kita coba untuk mengerti,
14:09
this mystery of how do you get --
328
834000
2000
misteri darimana anda mendapat --
14:11
how do you resolve this contradiction.
329
836000
2000
bagaimana anda menjelaskan kontradiksi ini.
14:13
So, in fact, my graduate students
330
838000
2000
Sesungguhnya, mahasiswa saya,
14:15
are, at this very moment, today, at the telescope,
331
840000
4000
saat ini, hari ini, sedang berada di teleskop
14:19
in Hawaii, making observations to get us
332
844000
3000
di Hawaii melakukan observasi yang diharapkan
14:22
hopefully to the next stage,
333
847000
2000
dapat membawa kita ke tingkat selanjutnya,
14:24
where we can address this question
334
849000
2000
sehingga kita dapat membahas pertanyaan
14:26
of why are there so many young stars,
335
851000
2000
kenapa ada banyak bintang-bintang muda,
14:28
and so few old stars.
336
853000
2000
dan hanya sedikit bintang-bintang tua.
14:30
To make further progress we really need to look at the orbits
337
855000
2000
Untuk melangkah lebih jauh kita mesti melihat orbit dari
14:32
of stars that are much further away.
338
857000
2000
bintang-bintang yang lebih jauh lagi.
14:34
To do that we'll probably need much more
339
859000
2000
Untuk kita kita mungkin perlu teknologi
14:36
sophisticated technology than we have today.
340
861000
2000
yang jauh lebih maju dari yang kita miliki sekarang.
14:38
Because, in truth, while I said we're correcting
341
863000
2000
Karena, sebenarnya, ketika saya katakan kita mengkoreksi
14:40
for the Earth's atmosphere, we actually only
342
865000
2000
atmosfir Bumi, sebenarnya kita hanya mengkoreksi
14:42
correct for half the errors that are introduced.
343
867000
2000
setengah saja dari kesalahan yang terjadi.
14:44
We do this by shooting a laser up into the atmosphere,
344
869000
3000
Kami melakukannya dengan menembakkan laser ke atmosfir,
14:47
and what we think we can do is if we
345
872000
3000
dan yang kami pikir dapat dilakukan adalah jika kami dapat
14:50
shine a few more that we can correct the rest.
346
875000
2000
menembakkan sedikit lebih banyak laser kami bisa mengoreksi setengah lainnya.
14:52
So this is what we hope to do in the next few years.
347
877000
2000
Inilah yang kami harap dapat lakukan dalam beberapa tahun mendatang.
14:54
And on a much longer time scale,
348
879000
2000
Dan dalam jangka yang lebih lama,
14:56
what we hope to do is build even larger telescopes,
349
881000
3000
yang kami harapkan adalah membangun teleskop yang lebih besar,
14:59
because, remember, bigger is better in astronomy.
350
884000
3000
karena, ingat, dalam astronomi, makin besar makin bagus.
15:02
So, we want to build a 30 meter telescope.
351
887000
2000
Jadi, kami ingin membangun teleskop berukuran 30 meter.
15:04
And with this telescope we should be able to see
352
889000
2000
Dan dengan teleskop ini kita dapat melihat
15:06
stars that are even closer to the center of the galaxy.
353
891000
3000
bintang-bintang yang bahkan lebih dekat ke pusat galaksi.
15:09
And we hope to be able to test some of
354
894000
2000
Dan kami berharap dapat meguji sebagian dari
15:11
Einstein's theories of general relativity,
355
896000
3000
teori relativitas umum Einstein,
15:14
some ideas in cosmology about how galaxies form.
356
899000
3000
gagasan tertentu kosmologi mengenai terbentuknya galaksi.
15:17
So, we think the future of this experiment
357
902000
2000
Jadi, kami pikir masa depan eksperimen ini
15:19
is quite exciting.
358
904000
3000
sungguh menggairahkan.
15:22
So, in conclusion, I'm going to show you an animation
359
907000
2000
Jadi sebagai penutup, saya akan tunjukkan semuah animasi
15:24
that basically shows you how these
360
909000
2000
yang menampilkan bagaimana orbit
15:26
orbits have been moving, in three dimensions.
361
911000
3000
itu bergerak, dalam tiga dimensi.
15:29
And I hope, if nothing else,
362
914000
2000
Dan saya berharap, paling tidak,
15:31
I've convinced you that, one, we do in fact
363
916000
2000
saya telah meyakinkan anda bahwa, satu, kita sesungguhnya
15:33
have a supermassive black hole at the center of the galaxy.
364
918000
3000
memiliki lubang hitam supermasif di pusat galaksi.
15:36
And this means that these things do exist in our universe,
365
921000
3000
Dan ini berarti bahwa lubang hitam memang ada di alam semesti kita ini,
15:39
and we have to contend with this, we have to explain
366
924000
2000
dan kita mesti membahasnya, kita mesti menjelaskan
15:41
how you can get these objects in our physical world.
367
926000
3000
bagaimana obyek ini dapat terbentuk di dunia fisik kita.
15:44
Second, we've been able to look at that interaction
368
929000
3000
Dua, kita telah dapat mengamati interaksinya
15:47
of how supermassive black holes interact,
369
932000
3000
bagaimana lubang hitam supermasif berinteraksi,
15:50
and understand, maybe, the role in which they play
370
935000
4000
dan mengerti, mungkin, peranan lubang hitam dalam
15:54
in shaping what galaxies are, and how they work.
371
939000
3000
membentuk galaksi, dan bagaimana mereka bekerja.
15:57
And last but not least,
372
942000
2000
Dan terakhir, tapi tidak kurang pentingnya,
15:59
none of this would have happened
373
944000
2000
tidak satupun hal tadi dapat terjadi
16:01
without the advent of the tremendous progress
374
946000
3000
tanpa hadirnya kemajuan luar biasa
16:04
that's been made on the technology front.
375
949000
2000
yang telah dicapai dalam bidang teknologi.
16:06
And we think that this is a field that is moving incredibly fast,
376
951000
4000
Dan kami pikir teknologi adalah bidang yang bergerak sangat cepat,
16:10
and holds a lot in store for the future.
377
955000
3000
dan menyimpan lebih banyak hal lagi di masa depan.
16:13
Thanks very much.
378
958000
2000
Terima kasih banyak.
16:15
(Applause)
379
960000
5000
(Tepuk tangan)
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