TEDxPerth
Natasha Hurley-Walker: How radio telescopes show us unseen galaxies
Наташа Харли-Уокер: Как с помощью радиотелескопов можно увидеть неизвестные галактики
Filmed:
Readability: 4
1,295,837 views
«Наша Вселенная — загадочное, прекрасное и бесконечное пространство», — говорит астроном Наташа Харли-Уокер. Даже на космическом корабле мы не сможем достичь его глубин, но сможем сделать это благодаря радиотелескопу. В этом завораживающем выступлении, сопровождаемом демонстрацией фотографий, Харли-Уокер показывает, как она исследует тайны Вселенной, используя специальную технологию, которая обнаруживает свет, спектр которого мы не можем видеть.
Natasha Hurley-Walker - Astronomer
Natasha Hurley-Walker uses novel radio telescopes to explore the universe at some of the longest wavelengths of light. Full bio
Natasha Hurley-Walker uses novel radio telescopes to explore the universe at some of the longest wavelengths of light. Full bio
Double-click the English transcript below to play the video.
00:13
Space, the final frontier.
0
1080
2760
Космос, последний рубеж.
00:17
I first heard these words
when I was just six years old,
when I was just six years old,
1
5880
3456
Впервые я услышала эти слова
в 6-летнем возрасте
в 6-летнем возрасте
00:21
and I was completely inspired.
2
9360
2256
и была ими абсолютно вдохновлена.
00:23
I wanted to explore strange new worlds.
3
11640
2376
Я захотела исследовать
загадочные новые миры.
загадочные новые миры.
00:26
I wanted to seek out new life.
4
14040
1496
Захотела искать новую жизнь.
00:27
I wanted to see everything
that the universe had to offer.
that the universe had to offer.
5
15560
3200
Захотела увидеть всё,
что могло быть во Вселенной.
что могло быть во Вселенной.
00:31
And those dreams, those words,
they took me on a journey,
they took me on a journey,
6
19840
3696
С этих мечтаний и с этих слов
началось моё путешествие,
началось моё путешествие,
00:35
a journey of discovery,
7
23560
1456
путешествие в открытия,
00:37
through school, through university,
8
25040
2176
через школу, университет,
00:39
to do a PhD and finally
to become a professional astronomer.
to become a professional astronomer.
9
27240
3440
аспирантуру, и наконец я стала
профессиональным астрономом.
профессиональным астрономом.
00:43
Now, I learned two amazing things,
10
31920
3016
Когда я защищала кандидатскую диссертацию,
00:46
one slightly unfortunate,
11
34960
1536
я узнала две вещи,
00:48
when I was doing my PhD.
12
36520
2056
одна из них — не очень приятная:
00:50
I learned that the reality was
13
38600
2416
реальность такова,
00:53
I wouldn't be piloting
a starship anytime soon.
a starship anytime soon.
14
41040
3160
что я никогда не буду управлять
космическим кораблём.
космическим кораблём.
00:57
But I also learned that the universe
is strange, wonderful and vast,
is strange, wonderful and vast,
15
45440
4616
А вторая: Вселенная — слишком загадочная,
прекрасная и бесконечная,
прекрасная и бесконечная,
01:02
actually too vast
to be explored by spaceship.
to be explored by spaceship.
16
50080
2800
чтобы её можно было исследовать
с помощью космического корабля.
с помощью космического корабля.
01:05
And so I turned my attention
to astronomy, to using telescopes.
to astronomy, to using telescopes.
17
53720
3360
Поэтому я направила своё внимание
в астрономии на использование телескопов.
в астрономии на использование телескопов.
01:09
Now, I show you before you
an image of the night sky.
an image of the night sky.
18
57840
2776
Перед вами — изображение ночного неба.
01:12
You might see it anywhere in the world.
19
60640
1920
Его можно увидеть из любой точки планеты.
01:15
And all of these stars are part
of our local galaxy, the Milky Way.
of our local galaxy, the Milky Way.
20
63040
3960
Все эти звёзды — часть
нашей с вами галактики Млечный путь.
нашей с вами галактики Млечный путь.
01:19
Now, if you were to go
to a darker part of the sky,
to a darker part of the sky,
21
67560
2696
Если вы посмотрите на более
тёмный участок неба,
тёмный участок неба,
01:22
a nice dark site, perhaps in the desert,
22
70280
2536
красивое тёмное место,
возможно, где-то в пустыне,
возможно, где-то в пустыне,
01:24
you might see the center
of our Milky Way galaxy
of our Milky Way galaxy
23
72840
2416
вы сможете увидеть
центр галактики Млечного пути,
центр галактики Млечного пути,
01:27
spread out before you,
hundreds of billions of stars.
hundreds of billions of stars.
24
75280
2960
распростёртый перед нами
сотнями миллиардов звёзд.
сотнями миллиардов звёзд.
01:30
And it's a very beautiful image.
25
78840
1576
Это очень красивое изображение.
01:32
It's colorful.
26
80440
1336
Оно цветное.
01:33
And again, this is just
a local corner of our universe.
a local corner of our universe.
27
81800
3616
Опять-таки, это всего лишь
небольшой участок Вселенной.
небольшой участок Вселенной.
01:37
You can see there's
a sort of strange dark dust across it.
a sort of strange dark dust across it.
28
85440
3296
Можно увидеть, как его пересекает
какое-то странное пятно пыли.
какое-то странное пятно пыли.
01:40
Now, that is local dust
29
88760
1976
Это локальная межзвёздная пыль,
01:42
that's obscuring the light of the stars.
30
90760
2656
которая не пропускает свет звёзд.
01:45
But we can do a pretty good job.
31
93440
1576
Но мы можем сделать кое-что.
С помощью только одного нашего зрения мы
можем исследовать только часть Вселенной.
можем исследовать только часть Вселенной.
01:47
Just with our own eyes, we can explore
our little corner of the universe.
our little corner of the universe.
32
95040
3456
01:50
It's possible to do better.
33
98520
1336
Но мы способны на большее.
01:51
You can use wonderful telescopes
like the Hubble Space Telescope.
like the Hubble Space Telescope.
34
99880
3760
Можно использовать такой замечательный
космический телескоп «Хаббл».
космический телескоп «Хаббл».
Учёные составили это изображение
из множества отдельных снимков.
из множества отдельных снимков.
01:56
Now, astronomers
have put together this image.
have put together this image.
35
104200
2176
01:58
It's called the Hubble Deep Field,
36
106400
1896
Оно называется Hubble Deep Field,
02:00
and they've spent hundreds of hours
observing just a tiny patch of the sky
observing just a tiny patch of the sky
37
108320
4336
они провели множество часов,
наблюдая за крохотным участком неба
наблюдая за крохотным участком неба
02:04
no larger than your thumbnail
held at arm's length.
held at arm's length.
38
112680
2400
размером не более фаланги большого
пальца на расстоянии вытянутой руки.
пальца на расстоянии вытянутой руки.
02:07
And in this image
39
115520
1256
На этом изображении
02:08
you can see thousands of galaxies,
40
116800
1656
вы можете увидеть тысячи галактик,
02:10
and we know that there must be
hundreds of millions, billions of galaxies
hundreds of millions, billions of galaxies
41
118480
3456
и мы знаем, что во всей Вселенной
должны быть миллионы,
должны быть миллионы,
02:13
in the entire universe,
42
121960
1376
даже миллиарды галактик,
02:15
some like our own and some very different.
43
123360
2656
одни похожи на нашу, а другие — нет.
02:18
So you think, OK, well,
I can continue this journey.
I can continue this journey.
44
126040
2656
Вы подумаете, хорошо,
я могу продолжить это путешествие.
я могу продолжить это путешествие.
02:20
This is easy. I can just
use a very powerful telescope
use a very powerful telescope
45
128720
2696
Это легко. Можно взять очень мощный
телескоп и просто смотреть на небо.
телескоп и просто смотреть на небо.
02:23
and just look at the sky, no problem.
46
131440
1800
Без проблем.
02:25
It's actually really missing out
if we just do that.
if we just do that.
47
133960
4016
Но если мы сделаем только это,
мы многое упустим.
мы многое упустим.
02:30
Now, that's because
everything I've talked about so far
everything I've talked about so far
48
138000
2736
Потому что, всё, о чём
я сейчас рассказала,
я сейчас рассказала,
02:32
is just using the visible spectrum,
just the thing that your eyes can see,
just the thing that your eyes can see,
49
140760
3896
можно видеть глазами,
так как это видимый спектр,
так как это видимый спектр,
но это всего лишь очень-очень
крошечный кусочек,
крошечный кусочек,
02:36
and that's a tiny slice,
50
144680
1416
02:38
a tiny, tiny slice
of what the universe has to offer us.
of what the universe has to offer us.
51
146120
3360
который может предложить
нам наша Вселенная.
нам наша Вселенная.
02:42
Now, there's also two very important
problems with using visible light.
problems with using visible light.
52
150160
4736
Есть две сложные проблемы
с использованем видимого света.
с использованем видимого света.
02:46
Not only are we missing out
on all the other processes
on all the other processes
53
154920
2736
Мы не только упускаем
все остальные процессы,
все остальные процессы,
02:49
that are emitting other kinds of light,
54
157680
3176
которые излучают другие виды света,
02:52
but there's two issues.
55
160880
1416
но есть две другие проблемы.
02:54
Now, the first is that dust
that I mentioned earlier.
that I mentioned earlier.
56
162320
3376
Первая касается пыли,
о которой я уже упоминала.
о которой я уже упоминала.
02:57
The dust stops the visible light
from getting to us.
from getting to us.
57
165720
2936
Пыль препятствует видимому
спектру света доходить до нас.
спектру света доходить до нас.
03:00
So as we look deeper
into the universe, we see less light.
into the universe, we see less light.
58
168680
4696
То есть чем глубже мы вглядываемся
во Вселенную, тем меньше света мы видим.
во Вселенную, тем меньше света мы видим.
03:05
The dust stops it getting to us.
59
173400
1560
Пыль мешает ему до нас доходить.
03:07
But there's a really strange problem
with using visible light
with using visible light
60
175520
3416
Существует очень странная проблема
с использованием видимого света
с использованием видимого света
03:10
in order to try and explore the universe.
61
178960
1960
для того, чтобы исследовать Вселенную.
03:13
Now take a break for a minute.
62
181640
2256
Давайте на минутку отвлечёмся.
03:15
Say you're standing on a corner,
a busy street corner.
a busy street corner.
63
183920
2680
Представьте, что вы стоите
на углу оживлённой улицы.
на углу оживлённой улицы.
03:19
There's cars going by.
64
187080
1496
Мимо проезжают автомобили.
03:20
An ambulance approaches.
65
188600
1400
Приближается машина скорой помощи.
03:22
It has a high-pitched siren.
66
190840
1376
Она издаёт пронзительную сирену.
03:24
(Imitates a siren passing by)
67
192240
3736
(Имитирует звук сирены)
03:28
The siren appeared to change in pitch
68
196000
2336
Тональность сирены меняется по мере того,
03:30
as it moved towards and away from you.
69
198360
2080
как она приближается или удаляется.
03:32
The ambulance driver did not change
the siren just to mess with you.
the siren just to mess with you.
70
200960
3880
Водитель скорой помощи не делает это
нарочно, чтобы сбить вас с толку.
нарочно, чтобы сбить вас с толку.
03:38
That was a product of your perception.
71
206040
2576
Это особенность вашего восприятия.
03:40
The sound waves,
as the ambulance approached,
as the ambulance approached,
72
208640
2736
Звуковые волны,
когда автомобиль приближается,
когда автомобиль приближается,
03:43
were compressed,
73
211400
1216
сжимаются
03:44
and they changed higher in pitch.
74
212640
1936
и меняют свою тональность
на более высокую.
на более высокую.
03:46
As the ambulance receded,
the sound waves were stretched,
the sound waves were stretched,
75
214600
2776
Когда скорая помощь удаляется,
звуковые волны растягиваются
звуковые волны растягиваются
03:49
and they sounded lower in pitch.
76
217400
2056
и тональность понижается.
03:51
The same thing happens with light.
77
219480
2000
То же самое происходит и со светом.
03:54
Objects moving towards us,
78
222040
2376
Объекты приближаются,
03:56
their light waves are compressed
and they appear bluer.
and they appear bluer.
79
224440
3176
их световые волны сжимаются,
и они приобретают синий оттенок.
и они приобретают синий оттенок.
03:59
Objects moving away from us,
80
227640
2216
Когда объекты удаляются от нас,
04:01
their light waves are stretched,
and they appear redder.
and they appear redder.
81
229880
2656
их световые волны
растягиваются, и они краснеют.
растягиваются, и они краснеют.
Эти эффекты мы называем
синее смещение и красное смещение.
синее смещение и красное смещение.
04:04
So we call these effects
blueshift and redshift.
blueshift and redshift.
82
232560
2880
04:08
Now, our universe is expanding,
83
236440
2936
Сейчас наша Вселенная расширяется,
04:11
so everything is moving away
from everything else,
from everything else,
84
239400
4176
поэтому всё удаляется друг от друга,
04:15
and that means
everything appears to be red.
everything appears to be red.
85
243600
2680
и это означает, что они все
станут красного цвета.
станут красного цвета.
04:19
And oddly enough, as you look
more deeply into the universe,
more deeply into the universe,
86
247040
3736
И как ни странно, когда вглядываешься
более глубоко во Вселенную,
более глубоко во Вселенную,
04:22
more distant objects
are moving away further and faster,
are moving away further and faster,
87
250800
4296
более отдалённые объекты
отдаляются дальше и быстрее
отдаляются дальше и быстрее
04:27
so they appear more red.
88
255120
1719
и приобретают более красный оттенок.
04:29
So if I come back to the Hubble Deep Field
89
257560
2935
Если вернуться
к изображению Hubble Deep Field
к изображению Hubble Deep Field
04:32
and we were to continue
to peer deeply into the universe
to peer deeply into the universe
90
260519
2697
и продолжать всматриваться
глубже и глубже во Вселенную,
глубже и глубже во Вселенную,
04:35
just using the Hubble,
91
263240
1536
не используя ничего,
кроме этого телескопа,
кроме этого телескопа,
04:36
as we get to a certain distance away,
92
264800
2696
то когда мы достигаем
определённой дистанции,
определённой дистанции,
04:39
everything becomes red,
93
267520
1600
всё становится красным,
04:41
and that presents something of a problem.
94
269920
1976
и тут мы сталкиваемся с проблемой.
04:43
Eventually, we get so far away
95
271920
2056
В конечном итоге мы заходим так далеко,
04:46
everything is shifted into the infrared
96
274000
2976
что всё смещается в инфракрасный спектр,
04:49
and we can't see anything at all.
97
277000
2000
и мы уже ничего не можем видеть.
04:51
So there must be a way around this.
98
279680
1696
Это нужно как-то обойти.
Иначе я ограничена в своём путешествии.
04:53
Otherwise, I'm limited in my journey.
99
281400
1816
Я хочу исследовать всю Вселенную,
04:55
I wanted to explore the whole universe,
100
283240
1896
а не только то, что могу видеть,
пока красное смещение не затмит всё.
пока красное смещение не затмит всё.
04:57
not just whatever I can see,
you know, before the redshift kicks in.
you know, before the redshift kicks in.
101
285160
3920
05:02
There is a technique.
102
290160
1256
Есть одна методика.
05:03
It's called radio astronomy.
103
291440
1376
Она называется радиоастрономия.
05:04
Astronomers have been
using this for decades.
using this for decades.
104
292840
2336
Астрономы используют её уже десятилетия.
05:07
It's a fantastic technique.
105
295200
1296
Это фантастическая методика.
05:08
I show you the Parkes Radio Telescope,
affectionately known as "The Dish."
affectionately known as "The Dish."
106
296520
3486
Я покажу вам радиотелескоп Паркса,
больше известный под названием «Тарелка».
больше известный под названием «Тарелка».
05:12
You may have seen the movie.
107
300040
1776
Возможно, вы видели этот фильм.
05:13
And radio is really brilliant.
108
301840
1576
И радио действительно великолепное.
05:15
It allows us to peer much more deeply.
109
303440
2536
Он позволяет нам заглянуть намного дальше.
05:18
It doesn't get stopped by dust,
110
306000
2696
Ему не препятствует пыль,
05:20
so you can see everything in the universe,
111
308720
2256
поэтому можно увидеть всё во Вселенной,
05:23
and redshift is less of a problem
112
311000
1856
и красное смещение уже
не представляет собой проблему,
не представляет собой проблему,
05:24
because we can build receivers
that receive across a large band.
that receive across a large band.
113
312880
3200
потому что мы можем создать приёмники,
способные получать сигнал издалека.
способные получать сигнал издалека.
05:28
So what does Parkes see when we turn it
to the center of the Milky Way?
to the center of the Milky Way?
114
316600
3936
Так что же видит телескоп Паркса, когда
мы направляем его в центр Млечного пути?
мы направляем его в центр Млечного пути?
05:32
We should see something fantastic, right?
115
320560
1960
Наверное, мы должны увидеть
что-нибудь потрясающее?
что-нибудь потрясающее?
05:35
Well, we do see something interesting.
116
323160
2896
Мы видим кое-что интересное.
05:38
All that dust has gone.
117
326080
1656
Вся эта пыль рассеивается.
05:39
As I mentioned, radio goes
straight through dust, so not a problem.
straight through dust, so not a problem.
118
327760
3440
Как я уже говорила, радиоволны
проходят сквозь пыль, это не проблема.
проходят сквозь пыль, это не проблема.
05:43
But the view is very different.
119
331840
1896
Но вид отличается.
05:45
We can see that the center
of the Milky Way is aglow,
of the Milky Way is aglow,
120
333760
3816
Мы видим, что центр
Млечного пути светится,
Млечного пути светится,
05:49
and this isn't starlight.
121
337600
1680
и это не звёзды.
05:51
This is a light called
synchrotron radiation,
synchrotron radiation,
122
339960
3136
Этот свет называется
«синхротронное излучение»,
«синхротронное излучение»,
05:55
and it's formed from electrons
spiraling around cosmic magnetic fields.
spiraling around cosmic magnetic fields.
123
343120
4600
оно формируется из электронов,
вращающихся вокруг магнитных полей.
вращающихся вокруг магнитных полей.
06:00
So the plane is aglow with this light.
124
348280
3096
Итак, плоскость светится.
06:03
And we can also see
strange tufts coming off of it,
strange tufts coming off of it,
125
351400
3296
Ещё мы видим странные пучки,
выходящие из неё,
выходящие из неё,
06:06
and objects which don't appear to line up
126
354720
2496
и объекты, которые не похожи ни на что,
06:09
with anything that we can see
with our own eyes.
with our own eyes.
127
357240
2320
что мы способны видеть глазами.
Но интерпретировать это изображение
действительно очень сложно,
действительно очень сложно,
06:12
But it's hard to really
interpret this image,
interpret this image,
128
360520
2136
06:14
because as you can see,
it's very low resolution.
it's very low resolution.
129
362680
2776
потому что, как видите,
оно имеет очень низкое разрешение.
оно имеет очень низкое разрешение.
06:17
Radio waves have a wavelength that's long,
130
365480
2176
У радиоволн частота длиннее,
06:19
and that makes their resolution poorer.
131
367680
2296
поэтому разрешение хуже.
06:22
This image is also black and white,
132
370000
2056
К тому же изображение чёрно-белое,
06:24
so we don't really know
what is the color of everything in here.
what is the color of everything in here.
133
372080
3760
поэтому мы не знаем, какого цвета
на самом деле всё, что на нём видно.
на самом деле всё, что на нём видно.
06:28
Well, fast-forward to today.
134
376640
1376
Вернёмся в сегодняшний день.
06:30
We can build telescopes
135
378040
1456
Мы можем создать телескопы,
06:31
which can get over these problems.
136
379520
2616
которые справятся с этими задачами.
06:34
Now, I'm showing you here an image
of the Murchison Radio Observatory,
of the Murchison Radio Observatory,
137
382160
3336
А теперь я покажу изображение
из Радиообсерватории Мурчисона —
из Радиообсерватории Мурчисона —
06:37
a fantastic place
to build radio telescopes.
to build radio telescopes.
138
385520
2776
фантастического места для
создания радиотелескопов.
создания радиотелескопов.
06:40
It's flat, it's dry,
139
388320
2296
Здесь сухо, здесь ровная поверхность
06:42
and most importantly, it's radio quiet:
140
390640
2976
и, что самое главное, радио-тихо:
06:45
no mobile phones, no Wi-Fi, nothing,
141
393640
3096
нет мобильных телефонов,
нет Wi-Fi, ничего,
нет Wi-Fi, ничего,
06:48
just very, very radio quiet,
142
396760
2496
очень-очень тихо,
06:51
so a perfect place
to build a radio telescope.
to build a radio telescope.
143
399280
2720
отличное место для установки
радиотелескопов.
радиотелескопов.
06:54
Now, the telescope that I've been
working on for a few years
working on for a few years
144
402880
2856
Телескоп, на котором я работаю
уже несколько лет,
уже несколько лет,
06:57
is called the Murchison Widefield Array,
145
405760
1936
называется широкополосная
антенна Мурчисона,
антенна Мурчисона,
06:59
and I'm going to show you
a little time lapse of it being built.
a little time lapse of it being built.
146
407720
3016
и я покажу вам небольшой отрывок
из того, как он строился.
из того, как он строился.
07:02
This is a group of undergraduate
and postgraduate students
and postgraduate students
147
410760
3256
Это группа из студентов-старшекурсников
и аспирантов
и аспирантов
07:06
located in Perth.
148
414040
1256
в Перте.
07:07
We call them the Student Army,
149
415320
1736
Мы называем их армией студентов,
07:09
and they volunteered their time
to build a radio telescope.
to build a radio telescope.
150
417080
2816
они волонтёры.
07:11
There's no course credit for this.
151
419920
1640
Это бесплатно.
07:14
And they're putting together
these radio dipoles.
these radio dipoles.
152
422320
2896
Они собирают радиоантенны-диполи.
07:17
They just receive at low frequencies,
a bit like your FM radio or your TV.
a bit like your FM radio or your TV.
153
425240
4960
Они принимают сигнал на низких частотах,
как FM-радио или ТВ.
как FM-радио или ТВ.
07:23
And here we are deploying them
across the desert.
across the desert.
154
431000
3096
А здесь мы устанавливаем их в пустыне.
07:26
The final telescope
covers 10 square kilometers
covers 10 square kilometers
155
434120
2416
Готовый телескоп займёт площадь
в 10 квадратных километров
в 10 квадратных километров
07:28
of the Western Australian desert.
156
436560
2136
в Западной пустыне Австралии.
07:30
And the interesting thing is,
there's no moving parts.
there's no moving parts.
157
438720
2976
Что самое интересное —
все его части неподвижны.
все его части неподвижны.
07:33
We just deploy these little antennas
158
441720
2256
Мы расставляем эти антенны
07:36
essentially on chicken mesh.
159
444000
1856
на куриных сетках.
07:37
It's fairly cheap.
160
445880
1416
Это довольно дёшево.
07:39
Cables take the signals
161
447320
1976
Кабели принимают сигнал
07:41
from the antennas
162
449320
2056
от антенн
07:43
and bring them
to central processing units.
to central processing units.
163
451400
2536
и переносят его на центральные процессоры.
07:45
And it's the size of this telescope,
164
453960
1776
Вот такой размер у телескопа,
07:47
the fact that we've built it
over the entire desert
over the entire desert
165
455760
2656
мы построили его почти на всю пустыню,
07:50
that gives us a better
resolution than Parkes.
resolution than Parkes.
166
458440
2800
чтобы получить
разрешение лучшего качества.
разрешение лучшего качества.
07:53
Now, eventually all those cables
bring them to a unit
bring them to a unit
167
461880
3536
В итоге все эти кабели
переносят их на главный процессор,
переносят их на главный процессор,
07:57
which sends it off
to a supercomputer here in Perth,
to a supercomputer here in Perth,
168
465440
3536
откуда они поступают
на суперкомпьютер здесь, в Перте,
на суперкомпьютер здесь, в Перте,
08:01
and that's where I come in.
169
469000
1286
и тут появляюсь я.
08:03
(Sighs)
170
471320
1216
(Вздыхает)
08:04
Radio data.
171
472560
1216
Радио данные.
08:05
I have spent the last five years
172
473800
1816
Последние пять лет
08:07
working with very difficult,
very interesting data
very interesting data
173
475640
2856
я работаю с очень сложными
и интересными данными,
и интересными данными,
08:10
that no one had really looked at before.
174
478520
1976
которые раньше никто не видел.
08:12
I've spent a long time calibrating it,
175
480520
2136
Я трачу много времени на их калибровку,
08:14
running millions of CPU hours
on supercomputers
on supercomputers
176
482680
3896
проводя миллионы часов
за суперкомпьютером,
за суперкомпьютером,
08:18
and really trying to understand that data.
177
486600
2200
пытаясь эти данные расшифровать.
08:21
And with this telescope,
178
489360
1936
И с помощью этого телескопа,
08:23
with this data,
179
491320
1256
этих данных,
08:24
we've performed a survey
of the entire southern sky,
of the entire southern sky,
180
492600
3936
мы составили полную
картину южной части неба,
картину южной части неба,
08:28
the GaLactic and Extragalactic
All-sky MWA Survey,
All-sky MWA Survey,
181
496560
5096
GaLactic and Extragalactic
All-sky MWA Survey,
All-sky MWA Survey,
08:33
or GLEAM, as I call it.
182
501680
1880
или как я называю: GLEAM.
08:36
And I'm very excited.
183
504440
1456
Я очень воодушевлена.
08:37
This survey is just about to be published,
but it hasn't been shown yet,
but it hasn't been shown yet,
184
505920
3381
Эти обзорные наблюдения уже готовы
к публикации, но ещё не опубликованы,
к публикации, но ещё не опубликованы,
08:41
so you are literally the first people
185
509325
1931
так что вы буквально первые люди,
08:43
to see this southern survey
of the entire sky.
of the entire sky.
186
511280
2800
кто увидит южное пространство всего неба.
08:46
So I'm delighted to share with you
some images from this survey.
some images from this survey.
187
514799
3321
Я очень рада поделиться с вами
его некоторыми изображениями.
его некоторыми изображениями.
08:50
Now, imagine you went to the Murchison,
188
518880
1895
Сейчас представьте, что вы
отправились к Мурчисону,
отправились к Мурчисону,
08:52
you camped out underneath the stars
189
520799
2096
разбили палаточный лагерь под звёздами
08:54
and you looked towards the south.
190
522919
1617
и смотрите по направлению на юг.
08:56
You saw the south's celestial pole,
191
524560
1667
Вы видите южный небесный полюс,
08:58
the galaxy rising.
192
526251
1205
восход галактики.
08:59
If I fade in the radio light,
193
527480
2616
Если я уберу свет радиоволн,
09:02
this is what we observe with our survey.
194
530120
2656
вот что мы увидим.
09:04
You can see that the galactic plane
is no longer dark with dust.
is no longer dark with dust.
195
532800
3056
Видно, что в галактической
плоскости больше нет пыли.
плоскости больше нет пыли.
09:07
It's alight with synchrotron radiation,
196
535880
2416
Она подсвечена синхротронным излучением,
09:10
and thousands of dots are in the sky.
197
538320
2496
и в небе видны тысячи точек.
09:12
Our large Magellanic Cloud,
our nearest galactic neighbor,
our nearest galactic neighbor,
198
540840
3296
Большое Магелланово облако,
наш ближайший сосед по галактике,
наш ближайший сосед по галактике,
09:16
is orange instead
of its more familiar blue-white.
of its more familiar blue-white.
199
544160
3216
оранжевого цвета вместо
привычного сине-белого.
привычного сине-белого.
09:19
So there's a lot going on in this.
Let's take a closer look.
Let's take a closer look.
200
547400
3376
Здесь много чего происходит.
Давайте взглянем поближе.
Давайте взглянем поближе.
09:22
If we look back
towards the galactic center,
towards the galactic center,
201
550800
2416
Если посмотрим в центр галактики,
09:25
where we originally saw the Parkes image
that I showed you earlier,
that I showed you earlier,
202
553240
3216
где мы видели изображения
с телескопа Паркса, я его показывала,
с телескопа Паркса, я его показывала,
09:28
low resolution, black and white,
203
556480
2376
с низким разрешением, чёрно-белое,
09:30
and we fade to the GLEAM view,
204
558880
2080
и уберём изображение GLEAM,
09:34
you can see the resolution
has gone up by a factor of a hundred.
has gone up by a factor of a hundred.
205
562200
3856
увидим, что разрешение
улучшилось до ста единиц.
улучшилось до ста единиц.
09:38
We now have a color view of the sky,
206
566080
2856
Теперь у нас есть цветной снимок неба,
09:40
a technicolor view.
207
568960
1336
снимок Техниколор.
09:42
Now, it's not a false color view.
208
570320
2976
Это не фальшивый цвет.
09:45
These are real radio colors.
209
573320
2400
Это настоящие радио цвета.
09:48
What I've done is I've colored
the lowest frequencies red
the lowest frequencies red
210
576600
2816
Я лишь раскрасила низкие частоты красным,
09:51
and the highest frequencies blue,
211
579440
1616
высокие частоты синим
09:53
and the middle ones green.
212
581080
1576
и средние зелёным.
09:54
And that gives us this rainbow view.
213
582680
2216
Это делает изображение цветным.
09:56
And this isn't just false color.
214
584920
2256
И это не фальшивый цвет.
09:59
The colors in this image
tell us about the physical processes
tell us about the physical processes
215
587200
2936
Цвета на этом изображении
говорят нам о физических процессах,
говорят нам о физических процессах,
10:02
going on in the universe.
216
590160
1240
происходящих во Вселенной.
10:03
So for instance, if you look
along the plane of the galaxy,
along the plane of the galaxy,
217
591974
2762
Например, если посмотреть
вдоль галактической плоскости,
вдоль галактической плоскости,
10:06
it's alight with synchrotron,
218
594760
1456
она подсвечена синхротроном,
10:08
which is mostly reddish orange,
219
596240
2376
он почти красно-оранжевый,
10:10
but if we look very closely,
we see little blue dots.
we see little blue dots.
220
598640
3120
но если взглянуть поближе,
мы увидим маленькие синие точки.
мы увидим маленькие синие точки.
10:14
Now, if we zoom in,
221
602320
1576
А сейчас, если приблизить,
10:15
these blue dots are ionized plasma
222
603920
2536
видно, что эти точки —
ионизированная плазма
ионизированная плазма
10:18
around very bright stars,
223
606480
1640
вокруг очень ярких звёзд,
10:20
and what happens
is that they block the red light,
is that they block the red light,
224
608680
2776
они блокируют красный цвет
10:23
so they appear blue.
225
611480
1640
и поэтому кажутся синими.
10:25
And these can tell us
about these star-forming regions
about these star-forming regions
226
613880
2936
Это говорит о том, что это
регионы нашей галактики,
регионы нашей галактики,
где формируются новые звёзды.
10:28
in our galaxy.
227
616840
1256
10:30
And we just see them immediately.
228
618120
1616
И мы сразу же их видим.
10:31
We look at the galaxy,
and the color tells us that they're there.
and the color tells us that they're there.
229
619760
3056
Мы смотрим на галактику,
и цвет говорит нам, что они там есть.
и цвет говорит нам, что они там есть.
10:34
You can see little soap bubbles,
230
622840
1576
Можно увидеть маленькие мыльные пузыри,
10:36
little circular images
around the galactic plane,
around the galactic plane,
231
624440
3416
маленькие изображения окружностей
вокруг галактической плоскости —
вокруг галактической плоскости —
10:39
and these are supernova remnants.
232
627880
2000
это остатки сверхновой.
10:42
When a star explodes,
233
630600
1696
Когда звезда взрывается,
10:44
its outer shell is cast off
234
632320
2456
её внешняя оболочка отделяется,
10:46
and it travels outward into space
gathering up material,
gathering up material,
235
634800
3296
попадает в открытый космос,
собирая материал вокруг,
собирая материал вокруг,
10:50
and it produces a little shell.
236
638120
1960
и появляются маленькие раковины.
10:52
It's been a long-standing
mystery to astronomers
mystery to astronomers
237
640800
3376
Это давняя загадка для астрономов —
10:56
where all the supernova remnants are.
238
644200
2080
где находятся остатки сверхновой.
10:58
We know that there must be a lot
of high-energy electrons in the plane
of high-energy electrons in the plane
239
646960
4336
Мы знаем, что в плоскости должно быть
много высокоэнергетических электронов
много высокоэнергетических электронов
11:03
to produce the synchrotron
radiation that we see,
radiation that we see,
240
651320
2656
для получения синхротронного
излучения, которое мы видим,
излучения, которое мы видим,
11:06
and we think they're produced
by supernova remnants,
by supernova remnants,
241
654000
2576
и мы полагаем, что они образовались
из остатков сверхновой,
из остатков сверхновой,
11:08
but there don't seem to be enough.
242
656600
1776
но это ещё не до конца изучено.
11:10
Fortunately, GLEAM is really, really
good at detecting supernova remnants,
good at detecting supernova remnants,
243
658400
3896
К счастью, GLEAM действительно отлично
умеет обнаруживать остатки суперновой,
умеет обнаруживать остатки суперновой,
11:14
so we're hoping to have
a new paper out on that soon.
a new paper out on that soon.
244
662320
2480
поэтому мы надеемся, что скоро
сможем этим поделиться.
сможем этим поделиться.
11:17
Now, that's fine.
245
665800
1256
Замечательно.
11:19
We've explored our little local universe,
246
667080
2336
Мы исследуем небольшую часть Вселенной,
11:21
but I wanted to go deeper,
I wanted to go further.
I wanted to go further.
247
669440
2376
но я хочу продвигаться дальше и глубже.
11:23
I wanted to go beyond the Milky Way.
248
671840
2080
Я хочу выйти за пределы Млечного пути.
11:26
Well, as it happens, we can see a very
interesting object in the top right,
interesting object in the top right,
249
674520
3776
Вверху справа можно увидеть
очень интересный объект,
это местная радиогалактика,
это местная радиогалактика,
11:30
and this is a local radio galaxy,
250
678320
2216
11:32
Centaurus A.
251
680560
1240
Центавр А.
11:34
If we zoom in on this,
252
682240
1256
Если увеличить масштаб,
11:35
we can see that there are
two huge plumes going out into space.
two huge plumes going out into space.
253
683520
3400
мы увидим два огромных шлейфа,
уходящих в космос.
уходящих в космос.
11:39
And if you look right in the center
between those two plumes,
between those two plumes,
254
687600
2896
Если посмотреть вправо от центра
между этими шлейфами,
между этими шлейфами,
11:42
you'll see a galaxy just like our own.
255
690520
2376
вы увидите галактику, похожую на нашу.
11:44
It's a spiral. It has a dust lane.
256
692920
2456
Она спиральная. У неё есть
полоса пылевой материи.
полоса пылевой материи.
11:47
It's a normal galaxy.
257
695400
1616
Это нормальная галактика.
11:49
But these jets
are only visible in the radio.
are only visible in the radio.
258
697040
3616
Но эти выбросы видны только
при помощи радио.
при помощи радио.
11:52
If we looked in the visible,
we wouldn't even know they were there,
we wouldn't even know they were there,
259
700680
3176
Если бы мы смотрели только в видимом
спектре, мы бы не узнали об их наличии,
спектре, мы бы не узнали об их наличии,
11:55
and they're thousands of times larger
than the host galaxy.
than the host galaxy.
260
703880
3040
хотя они в тысячи раз больше
родительской галактики.
родительской галактики.
11:59
What's going on?
What's producing these jets?
What's producing these jets?
261
707480
2400
Что происходит?
Откуда берутся эти выбросы?
Откуда берутся эти выбросы?
12:03
At the center of every galaxy
that we know about
that we know about
262
711160
3536
Нам известно, что в центре любой галактики
12:06
is a supermassive black hole.
263
714720
2256
находится сверхмассивная чёрная дыра.
12:09
Now, black holes are invisible.
That's why they're called that.
That's why they're called that.
264
717000
3416
Сейчас чёрные дыры невидимы.
Потому они так и называются.
Потому они так и называются.
12:12
All you can see is the deflection
of the light around them,
of the light around them,
265
720440
3016
Всё что мы можем видеть —
это отклонение света вокруг них,
это отклонение света вокруг них,
12:15
and occasionally, when a star
or a cloud of gas comes into their orbit,
or a cloud of gas comes into their orbit,
266
723480
4296
и иногда, когда звезда или
облако газа заходит на его орбиту,
облако газа заходит на его орбиту,
12:19
it is ripped apart by tidal forces,
267
727800
2736
приливные силы разрывают его на части,
12:22
forming what we call an accretion disk.
268
730560
2480
образуя то, что мы называем
аккреционным диском.
аккреционным диском.
12:25
The accretion disk
glows brightly in the x-rays,
glows brightly in the x-rays,
269
733640
3216
Аккреционный диск ярко светится
при рентгеновском излучении,
при рентгеновском излучении,
12:28
and huge magnetic fields
can launch the material into space
can launch the material into space
270
736880
4416
огромные магнитные поля
выталкивают материю в космос
выталкивают материю в космос
12:33
at nearly the speed of light.
271
741320
1720
почти со скоростью света.
12:35
So these jets are visible in the radio
272
743520
3160
Итак, эти выбросы видны при помощи радио,
12:39
and this is what we pick up in our survey.
273
747240
2160
и именно их мы отмечаем
в наших наблюдениях.
в наших наблюдениях.
12:42
Well, very well, so we've seen
one radio galaxy. That's nice.
one radio galaxy. That's nice.
274
750040
4016
Хорошо, теперь мы увидели
одну радиогалактику. Замечательно.
одну радиогалактику. Замечательно.
12:46
But if you just look
at the top of that image,
at the top of that image,
275
754080
2176
Но если посмотреть
на верхнюю часть изображения,
на верхнюю часть изображения,
12:48
you'll see another radio galaxy.
276
756280
1736
вы увидите другую радиогалактику.
12:50
It's a little bit smaller,
and that's just because it's further away.
and that's just because it's further away.
277
758040
3240
Она меньше по размеру, но это
потому, что она дальше от нас.
потому, что она дальше от нас.
12:53
OK. Two radio galaxies.
278
761800
2656
Хорошо. Две радиогалактики.
12:56
We can see this. This is fine.
279
764480
1576
Это мы можем видеть. Отлично.
12:58
Well, what about all the other dots?
280
766080
1736
А что же насчёт других точек?
12:59
Presumably those are just stars.
281
767840
1560
Предположительно это всё звёзды.
13:01
They're not.
282
769880
1216
Но нет.
13:03
They're all radio galaxies.
283
771120
1600
Это всё — радиогалактики.
13:05
Every single one of the dots in this image
284
773320
2896
Каждая точка на этом изображении —
13:08
is a distant galaxy,
285
776240
1736
далёкая галактика
13:10
millions to billions of light-years away
286
778000
2856
на расстоянии в миллионы,
даже миллиарды световых лет
даже миллиарды световых лет
13:12
with a supermassive
black hole at its center
black hole at its center
287
780880
2616
с массивной чёрной дырой в центре,
13:15
pushing material into space
at nearly the speed of light.
at nearly the speed of light.
288
783520
3576
которая выталкивает материю
в космос со скоростью света.
в космос со скоростью света.
13:19
It is mind-blowing.
289
787120
1760
Это «сносит крышу».
13:21
And this survey is even larger
than what I've shown here.
than what I've shown here.
290
789680
3736
И этот обзор даже больше,
чем то, что я показывала ранее.
чем то, что я показывала ранее.
13:25
If we zoom out to
the full extent of the survey,
the full extent of the survey,
291
793440
2536
Если уменьшить масштаб,
чтобы увидеть полную картину обзора,
чтобы увидеть полную картину обзора,
13:28
you can see I found 300,000
of these radio galaxies.
of these radio galaxies.
292
796000
4096
вы увидите, что я обнаружила
300 000 таких радиогалактик.
300 000 таких радиогалактик.
13:32
So it's truly an epic journey.
293
800120
2896
Это действительно
грандиозное путешествие.
грандиозное путешествие.
13:35
We've discovered all of these galaxies
294
803040
2656
Мы обнаружили все эти галактики
13:37
right back to the very first
supermassive black holes.
supermassive black holes.
295
805720
3560
вплоть до самых первых
сверхмассивных чёрных дыр.
сверхмассивных чёрных дыр.
13:41
I'm very proud of this,
and it will be published next week.
and it will be published next week.
296
809960
2780
Я этим очень горжусь, и уже на
следующей неделе это будет опубликовано.
следующей неделе это будет опубликовано.
13:45
Now, that's not all.
297
813280
2816
Но это ещё не всё.
13:48
I've explored the furthest reaches
of the galaxy with this survey,
of the galaxy with this survey,
298
816120
4336
С помощью этих наблюдений
я исследовала дальние уголки галактики,
я исследовала дальние уголки галактики,
13:52
but there's something
even more in this image.
even more in this image.
299
820480
2960
но на этом изображении есть ещё кое-что.
13:56
Now, I'll take you right back
to the dawn of time.
to the dawn of time.
300
824320
3296
Давайте перенесёмся в самый
момент зарождения мира.
момент зарождения мира.
13:59
When the universe formed,
it was a big bang,
it was a big bang,
301
827640
3656
Вселенная появилась
в результате Большого взрыва
в результате Большого взрыва
14:03
which left the universe
as a sea of hydrogen,
as a sea of hydrogen,
302
831320
4056
и представляла собой море водорода,
14:07
neutral hydrogen.
303
835400
1496
нейтрального водорода.
14:08
And when the very first stars
and galaxies switched on,
and galaxies switched on,
304
836920
2776
Когда первые звёзды и галактики зажглись,
14:11
they ionized that hydrogen.
305
839720
2096
они ионизировали водород.
14:13
So the universe went
from neutral to ionized.
from neutral to ionized.
306
841840
3440
И Вселенная превратилась
из нейтральной в ионизированную.
из нейтральной в ионизированную.
14:18
That imprinted a signal all around us.
307
846160
3176
Это отложило на всех нас
отпечаток сигнала.
отпечаток сигнала.
14:21
Everywhere, it pervades us,
308
849360
1736
Он пронизывает нас везде,
14:23
like the Force.
309
851120
1416
как Сила.
14:24
Now, because that happened so long ago,
310
852560
3720
Так как это всё произошло очень давно,
14:29
the signal was redshifted,
311
857000
1800
сигнал стал красным,
14:31
so now that signal
is at very low frequencies.
is at very low frequencies.
312
859560
3296
и сейчас он имеет низкие частоты.
14:34
It's at the same frequency as my survey,
313
862880
2456
На той же самой частоте,
что и мои наблюдения,
что и мои наблюдения,
14:37
but it's so faint.
314
865360
1376
но только он очень слабый.
14:38
It's a billionth the size
of any of the objects in my survey.
of any of the objects in my survey.
315
866760
3880
Это одна миллиардная размера
любого объекта в моём наблюдении.
любого объекта в моём наблюдении.
14:43
So our telescope may not be quite
sensitive enough to pick up this signal.
sensitive enough to pick up this signal.
316
871320
4896
Возможно, наш телескоп недостаточно
чувствительный, чтобы уловить этот сигнал.
чувствительный, чтобы уловить этот сигнал.
14:48
However, there's a new radio telescope.
317
876240
2496
Однако, есть новый радиотелескоп.
14:50
So I can't have a starship,
318
878760
1656
Хотя у меня и нет звездолёта,
14:52
but I can hopefully have
319
880440
1256
зато есть, я надеюсь,
14:53
one of the biggest
radio telescopes in the world.
radio telescopes in the world.
320
881720
2856
один из самых больших
в мире радиотелескопов.
в мире радиотелескопов.
14:56
We're building the Square Kilometre Array,
a new radio telescope,
a new radio telescope,
321
884600
3616
Мы работаем над созданием нового
радиотелескопа Square Kilometre Array,
радиотелескопа Square Kilometre Array,
15:00
and it's going to be a thousand
times bigger than the MWA,
times bigger than the MWA,
322
888240
2736
который будет в тысячу раз
больше, чем телескоп MWA,
больше, чем телескоп MWA,
15:03
a thousand times more sensitive,
and have an even better resolution.
and have an even better resolution.
323
891000
3216
в тысячу раз чувствительнее
и с лучшим разрешением.
и с лучшим разрешением.
Поэтому мы должны найти
десятки миллионов галактик.
десятки миллионов галактик.
15:06
So we should find
tens of millions of galaxies.
tens of millions of galaxies.
324
894240
2216
15:08
And perhaps, deep in that signal,
325
896480
2336
Возможно, благодаря этому сигналу,
15:10
I will get to look upon the very first
stars and galaxies switching on,
stars and galaxies switching on,
326
898840
4176
я буду смотреть на то, как появлялись
самые первые звёзды и галактики,
самые первые звёзды и галактики,
15:15
the beginning of time itself.
327
903040
2360
и на само зарождение мира.
15:17
Thank you.
328
905920
1216
Спасибо.
15:19
(Applause)
329
907160
2760
(Аплодисменты)
ABOUT THE SPEAKER
Natasha Hurley-Walker - AstronomerNatasha Hurley-Walker uses novel radio telescopes to explore the universe at some of the longest wavelengths of light.
Why you should listen
Dr. Natasha Hurley-Walker recently completed an astronomical survey of the entire southern sky, revealing the radio glow of our own Milky Way galaxy as well as hundreds of thousands of distant galaxies: the GaLactic and Extragalactic All-sky Murchison Widefield Array (GLEAM) survey. Unlike previous work, GLEAM is the first "radio color" survey, observed across such a wide range of frequencies that the unique spectrum of every object can be used to understand its underlying physics.
An Early-Career Research Fellow based at the Curtin University node of the International Centre for Radio Astronomy Research, in Perth, Western Australia, Hurley-Walker is part of the international Murchison Widefield Array (MWA) collaboration, spanning thirteen institutes across six countries. At her fingertips are tens of petabytes of data collected by the MWA since 2013, which she processes using powerful supercomputers at the nearby Pawsey Centre. Hurley-Walker earned a PhD in Radio Astronomy at the University of Cambridge by commissioning and using a new radio telescope to perform its first science observations. The experience directly transferred to the MWA, which she also helped to commission.
The MWA is a precursor to the Square Kilometer Array (SKA), what will be the largest radio telescope in the world, set to come online in the 2020s. By developing software and techniques to deal with data from the MWA, creating pathfinding maps of the sky and training a new generation of astronomers in cutting-edge techniques, Hurley-Walker is working to lay the scientific groundwork for the commissioning of the SKA. In 2016 Hurley-Walker was awarded an Australian SKA Fellowship in order to visit the SKA headquarters and transfer lessons from her commissioning experiences as well as develop her survey into a useful calibration model for the SKA.
Hurley-Walker is passionate about scientific outreach and keynoted talks in 2013 and 2017 at Astrofest, Australia's largest public astronomy festival. So that anyone in the world can see the sky with the same radio eyes as her, she created the GLEAMoscope , an interactive online viewer that shows the universe at radio wavelengths compared to other frequencies, including the more familiar "optical" spectrum. It being the 21st century, there's also an app: check out GLEAM on the Google Play store. In 2017 Natasha won the "Best Timelapse" category in the Astofest astrophotography competition with her colleague John Goldsmith for their creation of a composite video showing both the optical and radio sky. For more detail on Hurley-Walker's work, check out her article on TheConversation.
Working with cutting-edge data is tough, but sometimes hides serendipitous gems which Hurley-Walker has unearthed, like the faintest dying radio galaxy ever discovered, whistling plasma ducts in the Earth's ionosphere and some of the youngest and weirdest radio galaxies ever found. View a complete list of Hurley-Walker's publications.
Natasha Hurley-Walker | Speaker | TED.com