TEDGlobal 2009
Andrea Ghez: The hunt for a supermassive black hole
Andrea Ghez: Süperkütleli karadelik avı
Filmed:
Readability: 3.4
866,701 views
Keck teleskobundan gelen yeni verilerle birlikte Andrea Ghez, son teknoloji ürünü merceklerin, astronomların evrenimizin en gizemli nesnelerini anlamasına nasıl yardım ettiğini anlatıyor: kara delikler. Bir süperkütleli karadeliğin Samanyolu'nun merkezinde bulunabileceği bilgisini paylaşıyor.
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
Göremediğiniz bir şeyi nasıl gözlemlersiniz?
00:18
This is the basic question of somebody who's interested
1
3000
3000
İşte karadelikleri bulmak ve üzerlerinde çalışmak
00:21
in finding and studying black holes.
2
6000
2000
isteyen kişinin temel sorusu bu.
00:23
Because black holes are objects
3
8000
2000
Çünkü karadeliklerin kütleçekim gücü
00:25
whose pull of gravity is so intense
4
10000
3000
öyle yoğundur ki hiçbir şey,
00:28
that nothing can escape it, not even light,
5
13000
2000
ışık bile, ondan kaçamaz.
00:30
so you can't see it directly.
6
15000
2000
Bu yüzden onları doğrudan göremezsiniz.
00:32
So, my story today about black holes
7
17000
3000
Karadeliklere dair bugünkü hikayem,
00:35
is about one particular black hole.
8
20000
2000
belli bir kara delik hakkında.
00:37
I'm interested in finding whether or not
9
22000
3000
Galaksimizin merkezinde gerçekten de
00:40
there is a really massive, what we like to call
10
25000
3000
Süperkütleli Karadelik dediğimiz çok büyük kütleli
00:43
"supermassive" black hole at the center of our galaxy.
11
28000
3000
bir karadelik olup olmadığıyla ilgileniyorum.
00:46
And the reason this is interesting is that
12
31000
3000
Bunu ilginç kılan ise, bize
00:49
it gives us an opportunity to prove
13
34000
3000
bu alışılmadık nesnelerin gerçekten
00:52
whether or not these exotic objects really exist.
14
37000
4000
varolup olmadıklarını kanıtlama fırsatı vermesi.
00:56
And second, it gives us the opportunity
15
41000
2000
İkinci olarak, bu Süperkütleli Karadeliklerin
00:58
to understand how these supermassive black holes
16
43000
3000
çevreleriyle nasıl etkileştiklerini ve
01:01
interact with their environment,
17
46000
2000
içinde bulundukları galaksilerin
01:03
and to understand how they affect the formation and evolution
18
48000
3000
oluşum ve değişimini nasıl etkilediklerini
01:06
of the galaxies which they reside in.
19
51000
3000
anlama fırsatı veriyor.
01:09
So, to begin with,
20
54000
2000
Öncelikle,
01:11
we need to understand what a black hole is
21
56000
3000
bir karadeliğin ne olduğunu anlamamız gerek,
01:14
so we can understand the proof of a black hole.
22
59000
2000
böylece varlığına dair kanıtı fark edebiliriz.
01:16
So, what is a black hole?
23
61000
2000
Peki, nedir karadelik?
01:18
Well, in many ways a black hole is an incredibly simple object,
24
63000
4000
Aslında bir karadelik pek çok açıdan inanılmaz basit bir nesnedir,
01:22
because there are only three characteristics that you can describe:
25
67000
3000
çünkü tanımlayabileceğiniz sadece üç tane özellik vardır:
01:25
the mass,
26
70000
2000
Kütle,
01:27
the spin, and the charge.
27
72000
2000
dönme ve yük.
01:29
And I'm going to only talk about the mass.
28
74000
2000
Ben sadece kütleden bahsedeceğim.
01:31
So, in that sense, it's a very simple object.
29
76000
3000
Yani bu açıdan, çok basit bir nesnedir.
01:34
But in another sense, it's an incredibly complicated object
30
79000
2000
Ancak bir diğer açıdan da, inanılmaz karmaşık bir nesnedir.
01:36
that we need relatively exotic physics to describe,
31
81000
3000
Öyle ki, tanımlamak için nispeten alışılmadık fizik gerekir
01:39
and in some sense represents the breakdown of our physical understanding
32
84000
4000
ve bir açıdan, evrene dair fiziksel anlayışımızın çöküşünü
01:43
of the universe.
33
88000
2000
temsil eder.
01:45
But today, the way I want you to understand a black hole,
34
90000
2000
Şu anda bir karadeliğin varlığını kanıtlamak
01:47
for the proof of a black hole,
35
92000
2000
amacıyla karadeliğin görmenizi istediğim
01:49
is to think of it as an object
36
94000
2000
yönü ise kütlesinin sıkıştığı
01:51
whose mass is confined to zero volume.
37
96000
3000
hacmin sıfır olduğu bir nesne olması.
01:54
So, despite the fact that I'm going to talk to you about
38
99000
2000
Dolayısıyla, bahsedeceğim nesne, süperkütleli
01:56
an object that's supermassive,
39
101000
3000
olmakla beraber,
01:59
and I'm going to get to what that really means in a moment,
40
104000
2000
ki bunu az sonra tam anlamıyla açıklarım,
02:01
it has no finite size.
41
106000
3000
nesnenin büyüklüğü yok.
02:04
So, this is a little tricky.
42
109000
2000
Yani alengirli bir durum.
02:06
But fortunately there is a finite size that you can see,
43
111000
4000
Ama neyse ki görebileceğiniz bir büyüklük var,
02:10
and that's known as the Schwarzschild radius.
44
115000
3000
buna Schwarzschild Yarıçapı adı verilir.
02:13
And that's named after the guy who recognized
45
118000
2000
İsimlendirme, bu yarıçapın önemini fark eden
02:15
why it was such an important radius.
46
120000
2000
kişiye ithafen yapılmış.
02:17
This is a virtual radius, not reality; the black hole has no size.
47
122000
3000
Bu sanal bir yarıçap, gerçek değil; karadelik boyutsuz.
02:20
So why is it so important?
48
125000
2000
Peki neden bu kadar önemli?
02:22
It's important because it tells us
49
127000
2000
Önemli, çünkü bize
02:24
that any object can become a black hole.
50
129000
4000
her nesnenin karadelik hâline gelebileceğini söylüyor.
02:28
That means you, your neighbor, your cellphone,
51
133000
3000
Yani siz, komşunuz, cep telefonunuz,
02:31
the auditorium can become a black hole
52
136000
2000
bu salon karadeliğe dönüşebilir,
02:33
if you can figure out how to compress it down
53
138000
3000
tabi ancak Schwarzschild yarıçapına
02:36
to the size of the Schwarzschild radius.
54
141000
2000
sıkıştırmayı başarabilirseniz.
02:38
At that point, what's going to happen?
55
143000
3000
Peki o noktada ne olur?
02:41
At that point gravity wins.
56
146000
2000
O noktada kütleçekim kazanır.
02:43
Gravity wins over all other known forces.
57
148000
2000
Kütleçekim bilinen tüm diğer kuvvetleri yener.
02:45
And the object is forced to continue to collapse
58
150000
3000
Ve nesne, sonsuz küçük olana dek
02:48
to an infinitely small object.
59
153000
2000
çökmek zorunda kalır.
02:50
And then it's a black hole.
60
155000
2000
O artık bir karadeliktir.
02:52
So, if I were to compress the Earth down to the size of a sugar cube,
61
157000
5000
Bu durumda, eğer Dünya'yı küp şeker boyutuna inene dek sıkıştıracak olsaydım,
02:57
it would become a black hole,
62
162000
2000
kara delik hâline gelirdi.
02:59
because the size of a sugar cube is its Schwarzschild radius.
63
164000
4000
Çünkü küp şekerin büyüklüğü, Dünya'nın Schwarzschild yarıçapı kadardır.
03:03
Now, the key here is to figure out what that Schwarzschild radius is.
64
168000
3000
Önemli olan Schwarzschild yarıçapının ne olduğunu anlamak.
03:06
And it turns out that it's actually pretty simple to figure out.
65
171000
4000
Ve gayet kolay anlaşılabileceğini görüyoruz.
03:10
It depends only on the mass of the object.
66
175000
2000
Sadece nesnenin kütlesine bağlı.
03:12
Bigger objects have bigger Schwarzschild radii.
67
177000
2000
Büyük nesnelerin büyük Schwarzschild yarıçapları,
03:14
Smaller objects have smaller Schwarzschild radii.
68
179000
3000
daha küçüklerinse, daha küçük Schwarzschild yarıçapları var.
03:17
So, if I were to take the sun
69
182000
2000
Eğer Güneş'i alıp,
03:19
and compress it down to the scale of the University of Oxford,
70
184000
3000
Oxford Üniversitesi boyutuna inene dek sıkıştırsaydım,
03:22
it would become a black hole.
71
187000
3000
karadelik hâline gelirdi.
03:25
So, now we know what a Schwarzschild radius is.
72
190000
3000
Artık Schwarzschild yarıçapının ne olduğunu biliyoruz.
03:28
And it's actually quite a useful concept,
73
193000
2000
Ve gerçekten de yararlı bir kavram.
03:30
because it tells us not only
74
195000
2000
Çünkü bize karadelik olma
03:32
when a black hole will form,
75
197000
2000
koşulunu vermenin yanısıra,
03:34
but it also gives us the key elements for the proof of a black hole.
76
199000
3000
kara deliğin varlığını kanıtlamak için anahtar öğeler sunuyor.
03:37
I only need two things.
77
202000
2000
Sadece iki şey gerek.
03:39
I need to understand the mass of the object
78
204000
2000
Kara delik olduğunu iddia ettiğim nesnenin
03:41
I'm claiming is a black hole,
79
206000
2000
kütlesinin ne olduğunu ve
03:43
and what its Schwarzschild radius is.
80
208000
2000
Schwarzschild yarıçapını bilmem gerek.
03:45
And since the mass determines the Schwarzschild radius,
81
210000
2000
Schwarzschild yarıçapını kütle belirlediğine göre,
03:47
there is actually only one thing I really need to know.
82
212000
2000
aslında bilmem gereken tek bir şey var.
03:49
So, my job in convincing you
83
214000
2000
Bu durumda, sizi
03:51
that there is a black hole
84
216000
2000
bir karadeliğin varlığına
03:53
is to show that there is some object
85
218000
2000
ikna etmek için, o nesnenin kendi
03:55
that's confined to within its Schwarzschild radius.
86
220000
3000
Schwarzschild yarıçapına sıkıştığını göstermem gerek.
03:58
And your job today is to be skeptical.
87
223000
3000
Tabi sizin de şüpheci olmanız gerek.
04:01
Okay, so, I'm going to talk about no ordinary black hole;
88
226000
4000
Size sıradan bir karadelikten söz etmeyeceğim,
04:05
I'm going to talk about supermassive black holes.
89
230000
3000
süperkütleli karadeliklerden söz edeceğim.
04:08
So, I wanted to say a few words about what an ordinary black hole is,
90
233000
2000
O yüzden, sıradan bir karadeliğe dair bir kaç şey söylemek isterim,
04:10
as if there could be such a thing as an ordinary black hole.
91
235000
3000
tabi sıradan karadelik diye bir şey olabilirse.
04:13
An ordinary black hole is thought to be the end state
92
238000
3000
Sıradan bir karadelik, büyük kütleli bir yıldızın
04:16
of a really massive star's life.
93
241000
2000
en son hâli olarak düşünülüyor.
04:18
So, if a star starts its life off
94
243000
2000
Eğer bir yıldız, yaşamına
04:20
with much more mass than the mass of the Sun,
95
245000
2000
Güneş'ten çok daha büyük bir kütle ile başlarsa,
04:22
it's going to end its life by exploding
96
247000
3000
yaşamının sona erişi patlayarak
04:25
and leaving behind these beautiful supernova remnants that we see here.
97
250000
3000
ve ardında bu güzel süpernova kalıntılarını bırakarak olur.
04:28
And inside that supernova remnant
98
253000
2000
ve bu süpernova kalıntısının içinde
04:30
is going to be a little black hole
99
255000
2000
küçük bir karadelik olacaktır,
04:32
that has a mass roughly three times the mass of the Sun.
100
257000
3000
kütlesi kabaca Güneş'in kütlesinin 3 katı kadar olur.
04:35
On an astronomical scale
101
260000
2000
Astronomik ölçekte
04:37
that's a very small black hole.
102
262000
2000
bu cidden küçük bir karadelik.
04:39
Now, what I want to talk about are the supermassive black holes.
103
264000
3000
Benim söz etmek istediklerimse, süperkütleli karadelikler.
04:42
And the supermassive black holes are thought to reside at the center of galaxies.
104
267000
4000
Süperkütleli karadeliklerin, galaksi merkezlerinde bulunduğu düşünülüyor.
04:46
And this beautiful picture taken with the Hubble Space Telescope
105
271000
3000
Hubble Uzay Teleskobu'ndan alınan bu güzel resim
04:49
shows you that galaxies come in all shapes and sizes.
106
274000
3000
galaksilerin her biçim ve boyutta olabileceğini göstermekte.
04:52
There are big ones. There are little ones.
107
277000
2000
Büyük olanlar var, küçük olanlar var.
04:54
Almost every object in that picture there is a galaxy.
108
279000
3000
Bu resimdeki nesnelerin hepsi birer galaksi.
04:57
And there is a very nice spiral up in the upper left.
109
282000
3000
Sol üstte çok hoş bir sarmal var mesela.
05:00
And there are a hundred billion stars in that galaxy,
110
285000
4000
O galaksinin içindeyse, 100 milyar yıldız var,
05:04
just to give you a sense of scale.
111
289000
2000
ölçeği algılamanız için söyledim.
05:06
And all the light that we see from a typical galaxy,
112
291000
2000
Burada gördüğümüz galaksiler türünden
05:08
which is the kind of galaxies that we're seeing here,
113
293000
2000
tipik bir galaksiden gelen ışığın tümü,
05:10
comes from the light from the stars.
114
295000
2000
yıldızların ışığından gelir.
05:12
So, we see the galaxy because of the star light.
115
297000
2000
Yani galaksileri yıldız ışıkları sayesinde görüyoruz.
05:14
Now, there are a few relatively exotic galaxies.
116
299000
4000
Şimdi bir kaç alışılmadık galaksiye bakalım.
05:18
I like to call these the prima donna of the galaxy world,
117
303000
3000
Bunlara galaksi âleminin seçkin üyeleri diyorum,
05:21
because they are kind of show offs.
118
306000
2000
çünkü biraz havalılar.
05:23
And we call them active galactic nuclei.
119
308000
2000
Bunlara Aktif Galaktik Çekirdekler diyoruz.
05:25
And we call them that because their nucleus,
120
310000
2000
Bu adlandırmanın nedeni,
05:27
or their center, are very active.
121
312000
3000
çekirdeklerinin yani merkezlerinin çok aktif olması.
05:30
So, at the center there, that's actually where
122
315000
2000
Dolayısıyla yıldız ışığının büyük bölümü
05:32
most of the starlight comes out from.
123
317000
2000
aslında merkezden geliyor.
05:34
And yet, what we actually see is light
124
319000
2000
Fakat gördüğümüz şey aslında
05:36
that can't be explained by the starlight.
125
321000
3000
yıldız ışığı olamayacak bir ışık.
05:39
It's way more energetic.
126
324000
2000
Çok daha yüksek enerjili.
05:41
In fact, in a few examples it's like the ones that we're seeing here.
127
326000
2000
Hatta bazı örnekler burada gördüklerimiz gibi.
05:43
There are also jets emanating out from the center.
128
328000
3000
Merkezden dışarı fışkırmalar var.
05:46
Again, a source of energy that's very difficult to explain
129
331000
4000
Galaksilerin yıldızlardan oluştuğu düşünüldüğünde
05:50
if you just think that galaxies are composed of stars.
130
335000
2000
gerçekten de açıklaması zor bir enerji kaynağı.
05:52
So, what people have thought is that perhaps
131
337000
2000
İnsanların aklına gelen şu oldu:
05:54
there are supermassive black holes
132
339000
3000
Belki maddeyi kendine çeken süperkütleli
05:57
which matter is falling on to.
133
342000
3000
karadelikler vardır.
06:00
So, you can't see the black hole itself,
134
345000
2000
Karadeliğin kendisini göremesek de,
06:02
but you can convert the gravitational energy of the black hole
135
347000
3000
karadeliğin kütleçekimsel enerjisini,
06:05
into the light we see.
136
350000
2000
gördüğümüz ışığa çevirebiliriz.
06:07
So, there is the thought that maybe supermassive black holes
137
352000
2000
Ve süperkütleli karadeliklerin bu galaksilerin
06:09
exist at the center of galaxies.
138
354000
2000
merkezinde olabileceği düşüncesi gelişti.
06:11
But it's a kind of indirect argument.
139
356000
2000
Tabi bu dolaylı bir iddia idi.
06:13
Nonetheless, it's given rise to the notion
140
358000
2000
Yine de şunu akla getirdi:
06:15
that maybe it's not just these prima donnas
141
360000
3000
Belki bu seçkin üyelerden başka
06:18
that have these supermassive black holes,
142
363000
2000
süperkütleli karadeliği olanlar da vardır.
06:20
but rather all galaxies might harbor these
143
365000
3000
Belki de bütün galaksilerin merkezinde
06:23
supermassive black holes at their centers.
144
368000
2000
bu süperkütleli karadeliklerden vardır.
06:25
And if that's the case -- and this is an example of a normal galaxy;
145
370000
3000
Ve eğer durum böyleyse -- bu bir normal galaksi örneği;
06:28
what we see is the star light.
146
373000
2000
yıldız ışığı görürüz.
06:30
And if there is a supermassive black hole,
147
375000
2000
Ve eğer süperkütleli bir karadelik varsa,
06:32
what we need to assume is that it's a black hole on a diet.
148
377000
3000
bunun diyete girmiş bir karadelik olduğunu varsaymamız gerekir.
06:35
Because that is the way to suppress the energetic phenomena that we see
149
380000
3000
Çünkü aktif galaktik çekirdeklilerde gördüğümüz
06:38
in active galactic nuclei.
150
383000
3000
enerjikliği bastırmanın yolu budur.
06:41
If we're going to look for these stealth black holes
151
386000
3000
Eğer bu kaçak karadelikleri arayacağımız yer
06:44
at the center of galaxies,
152
389000
2000
galaksi merkezleri ise,
06:46
the best place to look is in our own galaxy, our Milky Way.
153
391000
4000
bakacağımız ilk yer kendi galaksimiz Samanyolu olur.
06:50
And this is a wide field picture
154
395000
2000
Burada Samanyolu'nun merkezinin
06:52
taken of the center of the Milky Way.
155
397000
3000
geniş açı resmini görüyoruz.
06:55
And what we see is a line of stars.
156
400000
3000
Burada bir yıldız hattı görüyoruz.
06:58
And that is because we live in a galaxy which has
157
403000
2000
Bunun nedeni galaksimizin yapısının
07:00
a flattened, disk-like structure.
158
405000
2000
düzleştirilmiş bir diske benzemesi.
07:02
And we live in the middle of it, so when we look towards the center,
159
407000
2000
Ve biz bunun ortasında yaşıyoruz, yani merkeze doğru
07:04
we see this plane which defines the plane of the galaxy,
160
409000
2000
baktığımızda, galaksi düzlemini belirten bu düzlemi
07:06
or line that defines the plane of the galaxy.
161
411000
4000
ya da hattı görüyoruz.
07:10
Now, the advantage of studying our own galaxy
162
415000
3000
Kendi galaksimizi araştırmanın avantajı
07:13
is it's simply the closest example of the center of a galaxy
163
418000
3000
basitçe, bize en yakın galaksi merkezi örneği olması.
07:16
that we're ever going to have, because the next closest galaxy
164
421000
2000
İkinci en yakın galaksi 100 kat daha uzakta çünkü.
07:18
is 100 times further away.
165
423000
3000
Dolayısıyla kendi galaksimizde, başka her yerden
07:21
So, we can see far more detail in our galaxy
166
426000
2000
07:23
than anyplace else.
167
428000
2000
daha çok ayrıntı görebiliriz.
07:25
And as you'll see in a moment, the ability to see detail
168
430000
2000
Ve az sonra göreceğiniz gibi, ayrıntı görebilmek
07:27
is key to this experiment.
169
432000
3000
bu deneyin anahtarıdır.
07:30
So, how do astronomers prove that there is a lot of mass
170
435000
3000
Peki gökbilimciler küçük bir hacimde
çok fazla kütle olduğunu nasıl kanıtlar?
07:33
inside a small volume?
171
438000
2000
07:35
Which is the job that I have to show you today.
172
440000
3000
Bu benim bugünkü görevim.
07:38
And the tool that we use is to watch the way
173
443000
2000
Kullandığımız yöntem, yıldızların karadelik etrafındaki
07:40
stars orbit the black hole.
174
445000
3000
yörüngesini izlemek.
07:43
Stars will orbit the black hole
175
448000
2000
Yıldızlar karadelik etrafında, tıpkı
07:45
in the very same way that planets orbit the sun.
176
450000
3000
gezegenlerin Güneş etrafındaki dönüşü gibi döner.
07:48
It's the gravitational pull
177
453000
2000
Hepsini yörüngede tutan
07:50
that makes these things orbit.
178
455000
2000
kütleçekimsel kuvvettir.
07:52
If there were no massive objects these things would go flying off,
179
457000
3000
Büyük kütleli nesneler olmasaydı bunlar uçup giderdi,
07:55
or at least go at a much slower rate
180
460000
2000
veya en azından daha düşük hızda ilerlerdi.
07:57
because all that determines how they go around
181
462000
3000
Çünkü dönüşlerini belirleyen yegâne şey,
08:00
is how much mass is inside its orbit.
182
465000
2000
yörüngedeki kütle miktarıdır.
08:02
So, this is great, because remember my job is to show
183
467000
2000
Bu harika, çünkü hatırlayın ki, görevim
küçük hacimde büyük kütle olduğunu göstermekti.
08:04
there is a lot of mass inside a small volume.
184
469000
2000
08:06
So, if I know how fast it goes around, I know the mass.
185
471000
3000
O halde, dönüş hızını biliyorsam, kütleyi biliyorum.
08:09
And if I know the scale of the orbit I know the radius.
186
474000
3000
Ve yörüngenin ölçeğini biliyorsam, yarıçapı biliyorum.
08:12
So, I want to see the stars
187
477000
2000
Benim görmek istediğim yıldızlar
08:14
that are as close to the center of the galaxy as possible.
188
479000
2000
galaksi merkezine mümkün olduğunca yakın olanlar.
08:16
Because I want to show there is a mass inside as small a region as possible.
189
481000
4000
Çünkü mümkün olan en küçük bölgedeki kütleyi göstermek istiyorum.
08:20
So, this means that I want to see a lot of detail.
190
485000
3000
Dolayısıyla, çok fazla ayrıntı görmek istiyorum.
08:23
And that's the reason that for this experiment we've used
191
488000
2000
Bu deneyde kullandığımız teleskobun,
08:25
the world's largest telescope.
192
490000
2000
dünyanın en büyüğü olma nedeni işte bu.
08:27
This is the Keck observatory. It hosts two telescopes
193
492000
3000
Burası Keck gözlemevi. İki tane teleskobu var.
08:30
with a mirror 10 meters, which is roughly
194
495000
2000
10 metrelik aynaları var,
neredeyse tenis kortu çapında.
08:32
the diameter of a tennis court.
195
497000
2000
08:34
Now, this is wonderful,
196
499000
2000
Bu gayet güzel,
08:36
because the campaign promise
197
501000
2000
çünkü ilerleyiş göstermişti ki, teleskop ne kadar büyükse
08:38
of large telescopes is that is that the bigger the telescope,
198
503000
3000
o kadar küçük ayrıntılar görülebiliyor.
08:41
the smaller the detail that we can see.
199
506000
4000
Fakat anladık ki bu teleskoplar,
08:45
But it turns out these telescopes, or any telescope on the ground
200
510000
3000
aslında yeryüzündeki herhangi bir teleskop,
08:48
has had a little bit of a challenge living up to this campaign promise.
201
513000
4000
bu ilerlemeyi belli bir yere kadar götürebilirdi.
08:52
And that is because of the atmosphere.
202
517000
2000
Bunun nedeni atmosfer.
08:54
Atmosphere is great for us; it allows us
203
519000
2000
Atmosfer bizim için harika,
08:56
to survive here on Earth.
204
521000
2000
yeryüzünde hayatta kalmamızı sağlıyor.
08:58
But it's relatively challenging for astronomers
205
523000
3000
Fakat atmosferin ötesindeki astronomik kaynaklara
09:01
who want to look through the atmosphere to astronomical sources.
206
526000
4000
bakmak isteyen gökbilimciler için nispeten zorlayıcı.
09:05
So, to give you a sense of what this is like,
207
530000
2000
Bu durumu şuna benzetebilirim:
09:07
it's actually like looking at a pebble
208
532000
2000
Bir akarsuyun dibindeki bir çakıl taşına
09:09
at the bottom of a stream.
209
534000
2000
bakmaya benziyor.
09:11
Looking at the pebble on the bottom of the stream,
210
536000
2000
Siz akarsuyun dibindeki taşa bakarken
09:13
the stream is continuously moving and turbulent,
211
538000
3000
su sürekli hareket edip, çalkalanıyor
09:16
and that makes it very difficult to see the pebble on the bottom of the stream.
212
541000
4000
ve bu da dipteki taşı görmeyi iyice zorlaştırıyor.
09:20
Very much in the same way, it's very difficult
213
545000
2000
Benzer şekilde, sürekli hareket halinde olan
09:22
to see astronomical sources, because of the
214
547000
2000
atmosfer nedeniyle,
09:24
atmosphere that's continuously moving by.
215
549000
2000
astronomik kaynakları görmek çok zordur.
09:26
So, I've spent a lot of my career working on ways
216
551000
3000
Ben kariyerimin büyük bölümünü, bize daha net görüntü
09:29
to correct for the atmosphere, to give us a cleaner view.
217
554000
3000
sağlayacak atmosferik düzeltme yolları aramakla geçirdim.
09:32
And that buys us about a factor of 20.
218
557000
3000
Bu bize yaklaşık 20 kat iyileştime sağladı.
09:35
And I think all of you can agree that if you can
219
560000
2000
Sanırım hepimiz, yaşamı 20 kat geliştirebilsek,
09:37
figure out how to improve life by a factor of 20,
220
562000
3000
yaşam tarzımızın oldukça gelişeceğinde hemfikirizdir.
09:40
you've probably improved your lifestyle by a lot,
221
565000
2000
09:42
say your salary, you'd notice, or your kids, you'd notice.
222
567000
5000
Mesela maaşınızı fark ederdiniz, ya da çocuklarınızı.
Bu canlandırmada, kullandığımız tekniklerden
09:47
And this animation here shows you one example of
223
572000
2000
09:49
the techniques that we use, called adaptive optics.
224
574000
3000
biri görülüyor: Uyumlamalı Optik.
09:52
You're seeing an animation that goes between
225
577000
2000
Bu tekniği kullanmadığınız takdirde ne göreceğinizi
09:54
an example of what you would see if you don't use this technique --
226
579000
3000
gösteren bir canlandırma.
09:57
in other words, just a picture that shows the stars --
227
582000
3000
Bu yıldızları gösteren bir resim.
Kutucuk galaksinin merkezini gösteriyor.
10:00
and the box is centered on the center of the galaxy,
228
585000
2000
10:02
where we think the black hole is.
229
587000
2000
Karadelik bulunduğunu düşündüğümüz yer burası.
10:04
So, without this technology you can't see the stars.
230
589000
3000
Yani bu teknoloji olmadan yıldızları göremezsiniz.
10:07
With this technology all of a sudden you can see it.
231
592000
2000
Ve bu teknolojiyle bir anda görmeye başlarsınız.
10:09
This technology works by introducing a mirror
232
594000
2000
Bu tekniğin işlemesi için
atmosferin olumsuz etkisini sürekli olarak düzelten
10:11
into the telescope optics system
233
596000
2000
10:13
that's continuously changing to counteract what the atmosphere is doing to you.
234
598000
5000
bir ayna, teleskobun optik sistemine eklenir.
10:18
So, it's kind of like very fancy eyeglasses for your telescope.
235
603000
4000
Yani teleskoba hoş bir gözlük takmak gibi.
10:22
Now, in the next few slides I'm just going to focus on
236
607000
2000
Şimdi göstereceğim bir kaç sayfada
10:24
that little square there.
237
609000
2000
oradaki küçük kareye odaklanacağım.
10:26
So, we're only going to look at the stars inside that small square,
238
611000
2000
Yıldızların hepsini görmüş olsak da,
10:28
although we've looked at all of them.
239
613000
2000
sadece karenin içindekilere bakacağız.
10:30
So, I want to see how these things have moved.
240
615000
2000
Bunların hareketini görmek istiyorum.
10:32
And over the course of this experiment, these stars
241
617000
2000
Ve deney süresince, bu yıldızlar
10:34
have moved a tremendous amount.
242
619000
2000
çok büyük mesafe katetti.
10:36
So, we've been doing this experiment for 15 years,
243
621000
2000
Deneyi 15 senedir yapmaktayız ve
10:38
and we see the stars go all the way around.
244
623000
2000
yıldızların tüm yolu katettiklerini gördük.
10:40
Now, most astronomers have a favorite star,
245
625000
3000
Astronomların çoğunun bir favori yıldızı vardır.
10:43
and mine today is a star that's labeled up there, SO-2.
246
628000
4000
Benim bugünkü favorimse orada SO-2 olarak gösterilen.
10:47
Absolutely my favorite star in the world.
247
632000
2000
Kesinlikle hayatta en sevdiğim yıldız bu.
10:49
And that's because it goes around in only 15 years.
248
634000
3000
Çünkü sadece 15 senede turunu tamamlıyor.
Bunun ne kadar kısa bir süre olduğunu,
10:52
And to give you a sense of how short that is,
249
637000
2000
Güneş'in galaksi merkezi etrafında 200 milyon yılda dönüşünden anlayabilirsiniz.
10:54
the sun takes 200 million years to go around the center of the galaxy.
250
639000
5000
10:59
Stars that we knew about before, that were as close to the center of the galaxy
251
644000
3000
Önceden bildiğimiz, galaksi merkezine en yakın olan
11:02
as possible, take 500 years.
252
647000
2000
yıldızlar ise 500 yılda.
11:04
And this one, this one goes around in a human lifetime.
253
649000
4000
Bu ise, bu insan ömrü dahilinde dönüyor.
11:08
That's kind of profound, in a way.
254
653000
2000
Bu bir açıdan mânidar.
11:10
But it's the key to this experiment. The orbit tells me
255
655000
2000
Deneyin anahtarı bu. Yörünge bana
11:12
how much mass is inside a very small radius.
256
657000
4000
çok küçük bir yarıçaptaki kütleyi veriyor.
11:16
So, next we see a picture here that shows you
257
661000
3000
Bir sonraki resimde, bu deneyden önce
11:19
before this experiment the size to which we could
258
664000
2000
galaksi merkezinin sıkıştığını düşündüğümüz
11:21
confine the mass of the center of the galaxy.
259
666000
3000
büyüklüğü görüyoruz.
11:24
What we knew before is that there was four million
260
669000
2000
Önceden bildiğimiz, bu dairenin içinde
11:26
times the mass of the sun inside that circle.
261
671000
3000
Güneş'in 4 milyon katı kütle olduğuydu.
11:29
And as you can see, there was a lot of other stuff inside that circle.
262
674000
2000
Gördüğünüz gibi, o dairenin içinde başka pek çok şey de vardı.
11:31
You can see a lot of stars.
263
676000
2000
Bir sürü yıldız görebilirsiniz.
11:33
So, there was actually lots of alternatives
264
678000
2000
Yani aslında galaksi merkezinde
11:35
to the idea that there was a supermassive black hole at the center of the galaxy,
265
680000
3000
süperkütleli karadelik olma fikrine pek çok alternatif vardı,
11:38
because you could put a lot of stuff in there.
266
683000
2000
çünkü buraya pek çok şey koyabilirsiniz.
11:40
But with this experiment, we've confined
267
685000
2000
Ama bu deneyle, aynı kütleyi
11:42
that same mass to a much smaller volume
268
687000
3000
10.000 kat daha küçük bir hacimle
11:45
that's 10,000 times smaller.
269
690000
4000
sınırlamış olduk.
11:49
And because of that, we've been able to show
270
694000
2000
Ve bu sayede, orada
11:51
that there is a supermassive black hole there.
271
696000
2000
süperkütleli bir karadelik olduğunu gösterebildik.
11:53
To give you a sense of how small that size is,
272
698000
2000
Bu büyüklüğün ne kadar minik olduğunu anlamak için
11:55
that's the size of our solar system.
273
700000
2000
güneş sisteminin boyutlarına bakın.
11:57
So, we're cramming four million times the mass of the sun
274
702000
4000
Güneş kütlesinin 4 milyon katını biz bu
12:01
into that small volume.
275
706000
2000
küçük hacme tıkıyoruz.
12:03
Now, truth in advertising. Right?
276
708000
3000
Şimdi, bir vaatte bulunmuştum, değil mi?
12:06
I have told you my job is to get it down to the Schwarzchild radius.
277
711000
3000
Görevim Schwarzchild yarıçapına kadar inmekti.
12:09
And the truth is, I'm not quite there.
278
714000
2000
Ve doğrusu, pek orada sayılmam.
12:11
But we actually have no alternative today
279
716000
2000
Yine de bugün artık bu kütle yoğunluğunu
12:13
to explaining this concentration of mass.
280
718000
3000
açıklamak için başka alternatifimiz yok.
12:16
And, in fact, it's the best evidence we have to date
281
721000
3000
İşin aslı, bu şimdiye dek elde ettiğimiz en iyi kanıt,
12:19
for not only existence of a supermassive black hole
282
724000
2000
sadece galaksimizin merkezindeki değil,
12:21
at the center of our own galaxy, but any in our universe.
283
726000
3000
evrende süperkütleli bir karadelik olduğuna dair.
12:24
So, what next? I actually think
284
729000
3000
Peki sırada ne var? Aslında sanırım
bugünkü teknolojiyle bunun pek ötesine geçemeyiz.
12:27
this is about as good as we're going to do with today's technology,
285
732000
2000
12:29
so let's move on with the problem.
286
734000
2000
O halde problemlerle devam edelim.
12:31
So, what I want to tell you, very briefly,
287
736000
2000
Şimdi size, kısaca,
12:33
is a few examples
288
738000
2000
galaksinin merkezinde olduğunu artık bildiğimiz
12:35
of the excitement of what we can do today
289
740000
2000
ya da en azından inandığımız
12:37
at the center of the galaxy, now that we know that there is,
290
742000
2000
bu süperkütleli karadeliğin
12:39
or at least we believe,
291
744000
2000
yarattığı heyecana dair
12:41
that there is a supermassive black hole there.
292
746000
2000
bir kaç örnek vereceğim.
12:43
And the fun phase of this experiment
293
748000
2000
Deneyin komik yanı,
12:45
is, while we've tested some of our ideas
294
750000
3000
galaksinin merkezinde süperkütleli bir karadelik
12:48
about the consequences of a supermassive black hole
295
753000
2000
olmasının sonuçlarına dair
12:50
being at the center of our galaxy,
296
755000
2000
kimi fikirlerimizi sınarken,
12:52
almost every single one
297
757000
2000
neredeyse bütün hepsi
12:54
has been inconsistent with what we actually see.
298
759000
2000
gözlemlerle uyumsuz çıktı.
12:56
And that's the fun.
299
761000
2000
Komik olan buydu.
12:58
So, let me give you the two examples.
300
763000
2000
İzninizle iki örnek vereyim.
13:00
You can ask, "What do you expect
301
765000
2000
Şunu sorabilirsiniz: "Yaşlı yıldızlar için,
13:02
for the old stars, stars that have been around the center of the galaxy
302
767000
2000
galaksi merkezinde çok zaman geçirmiş ve kara delikle
13:04
for a long time, they've had plenty of time to interact with the black hole."
303
769000
4000
etkileşecek çok vakti olmuş yıldızlar için öngörünüz nedir?"
13:08
What you expect there is that old stars
304
773000
2000
Yaşlı yıldızların kara delik etrafında kümelenmiş
13:10
should be very clustered around the black hole.
305
775000
2000
olmaları beklenir.
13:12
You should see a lot of old stars next to that black hole.
306
777000
4000
Karadeliğe yakın çok sayıda yaşlı yıldız olmalı.
13:16
Likewise, for the young stars, or in contrast, the young stars,
307
781000
4000
Ve genç yıldızlar da, tam tersi,
13:20
they just should not be there.
308
785000
2000
oralarda olmamalı.
13:22
A black hole does not make a kind neighbor to a stellar nursery.
309
787000
4000
Karadelik, bir yıldız anaokuluna pek de iyi bir komşu olmazdı.
13:26
To get a star to form, you need a big ball of gas and dust to collapse.
310
791000
4000
Yıldız oluşumu için, büyük bir gaz ve toz bulutunun çökmesi gerekir.
13:30
And it's a very fragile entity.
311
795000
2000
Ve o çok narin bir varlıktır.
13:32
And what does the big black hole do?
312
797000
2000
Peki karadelik ne yapar?
13:34
It strips that gas cloud apart.
313
799000
2000
O gaz bulutunu çekip atar.
13:36
It pulls much stronger on one side than the other
314
801000
2000
Bir taraftan daha güçlü çeker ve
13:38
and the cloud is stripped apart.
315
803000
2000
bulutu parçalar.
13:40
In fact, we anticipated that star formation shouldn't proceed in that environment.
316
805000
3000
İşin aslı, böyle bir ortamda yıldız oluşumu beklemeyiz.
13:43
So, you shouldn't see young stars.
317
808000
2000
Dolayısıyla da genç yıldız görmemelisiniz.
13:45
So, what do we see?
318
810000
2000
Peki ne görüyoruz?
13:47
Using observations that are not the ones I've shown you today,
319
812000
2000
Bugün size gösterdiklerimden başka çeşitli gözlemlerle
13:49
we can actually figure out which ones are old and which ones are young.
320
814000
3000
hangilerinin yaşlı, hangilerinin genç olduğunu anlayabiliriz.
13:52
The old ones are red.
321
817000
2000
Yaşlılar kırmızı olur.
13:54
The young ones are blue. And the yellow ones, we don't know yet.
322
819000
3000
Gençlerse mavi. Sarıları ise henüz bilmiyoruz.
13:57
So, you can already see the surprise.
323
822000
2000
Sürprizi zaten gördünüz.
13:59
There is a dearth of old stars.
324
824000
2000
Yaşlı yıldız kıtlığı var.
14:01
There is an abundance of young stars, so it's the exact opposite of the prediction.
325
826000
4000
Genç yıldız bolluğu var, yani öngörünün tam tersi.
14:05
So, this is the fun part.
326
830000
2000
İşte bu komik kısım.
14:07
And in fact, today, this is what we're trying to figure out,
327
832000
2000
Doğrusu bugün anlamaya çalıştığımız şey bu,
14:09
this mystery of how do you get --
328
834000
2000
nasıl olup da bu gizemi,
14:11
how do you resolve this contradiction.
329
836000
2000
bu karşıtlığı çözebileceğimiz.
14:13
So, in fact, my graduate students
330
838000
2000
Lisansüstü öğrencilerim
14:15
are, at this very moment, today, at the telescope,
331
840000
4000
tam şu anda, Hawaii'deki teleskopta
14:19
in Hawaii, making observations to get us
332
844000
3000
bizi bir sonraki aşamaya
14:22
hopefully to the next stage,
333
847000
2000
taşıyacağını umduğumuz gözlemler yapıyor.
14:24
where we can address this question
334
849000
2000
Neden bu kadar çok genç yıldız
14:26
of why are there so many young stars,
335
851000
2000
ve bu kadar az yaşlı yıldız
14:28
and so few old stars.
336
853000
2000
olduğunu anlamak için.
14:30
To make further progress we really need to look at the orbits
337
855000
2000
İlerleme kaydetmek için gerçekten de daha uzaktaki
14:32
of stars that are much further away.
338
857000
2000
yıldızların yörüngelerine bakmamız gerek.
14:34
To do that we'll probably need much more
339
859000
2000
Bunu yapabilmek için de muhtemelen bugünkünden
14:36
sophisticated technology than we have today.
340
861000
2000
daha ileri bir teknoloji gerekiyor.
14:38
Because, in truth, while I said we're correcting
341
863000
2000
Çünkü, size atmosferik hataları düzelttiğimizi
14:40
for the Earth's atmosphere, we actually only
342
865000
2000
söylerken, aslında yapabildiğimiz
14:42
correct for half the errors that are introduced.
343
867000
2000
sadece yarısını düzeltmekti.
14:44
We do this by shooting a laser up into the atmosphere,
344
869000
3000
Bunu, atmosfere bir lazer doğrultup yapıyoruz.
14:47
and what we think we can do is if we
345
872000
3000
Biraz daha aydınlatırsak gerisini
14:50
shine a few more that we can correct the rest.
346
875000
2000
düzeltebileceğimizi düşünüyoruz.
14:52
So this is what we hope to do in the next few years.
347
877000
2000
Yani önümüzdeki bir kaç yılda yapmayı düşündüğümüz bu.
14:54
And on a much longer time scale,
348
879000
2000
Daha geniş bir zaman dilimide ise,
14:56
what we hope to do is build even larger telescopes,
349
881000
3000
daha büyük teleskoplar inşa etmek.
14:59
because, remember, bigger is better in astronomy.
350
884000
3000
Çünkü hatırlayın, astronomide ne kadar büyük, o kadar iyi.
15:02
So, we want to build a 30 meter telescope.
351
887000
2000
30 metrelik bir teleskop yapmak istiyoruz.
15:04
And with this telescope we should be able to see
352
889000
2000
Ve bu teleskopla galaksi merkezine daha yakın
15:06
stars that are even closer to the center of the galaxy.
353
891000
3000
yıldızları da görebileceğiz.
15:09
And we hope to be able to test some of
354
894000
2000
Ayrıca Einstein'ın genel görelilik kuramlarının
15:11
Einstein's theories of general relativity,
355
896000
3000
bir kısmını ve galaksi oluşumu ile ilgili
15:14
some ideas in cosmology about how galaxies form.
356
899000
3000
bazı düşünceleri sınamayı umuyoruz.
15:17
So, we think the future of this experiment
357
902000
2000
Yani bu deneyin geleceğinin oldukça ilginç
15:19
is quite exciting.
358
904000
3000
olacağını düşünüyoruz.
15:22
So, in conclusion, I'm going to show you an animation
359
907000
2000
Son olarak, size göstereceğim canlandırmada
15:24
that basically shows you how these
360
909000
2000
bu yörüngelerin üç boyuttaki hareketinin
15:26
orbits have been moving, in three dimensions.
361
911000
3000
nasıl olduğunu göreceğiz.
15:29
And I hope, if nothing else,
362
914000
2000
Ve umuyorum ki, hiç değilse,
15:31
I've convinced you that, one, we do in fact
363
916000
2000
sizi galaksinin merkezinde süperkütleli bir
15:33
have a supermassive black hole at the center of the galaxy.
364
918000
3000
karadelik olduğuna ikna etmişimdir.
15:36
And this means that these things do exist in our universe,
365
921000
3000
Bunun anlamı da, bu varlıkların evrende varolduğudur,
15:39
and we have to contend with this, we have to explain
366
924000
2000
ve bizim bununla başa çıkmamız,
15:41
how you can get these objects in our physical world.
367
926000
3000
fiziksel dünyada nasıl olabildiklerini açıklamamız gerek.
15:44
Second, we've been able to look at that interaction
368
929000
3000
İkincisi, aralarındaki etkileşime,
15:47
of how supermassive black holes interact,
369
932000
3000
süperkütleli karadelik etkileşimlerine bakmalı
15:50
and understand, maybe, the role in which they play
370
935000
4000
ve anlamalıyız. Belki de galaksi oluşumunda
15:54
in shaping what galaxies are, and how they work.
371
939000
3000
ve şekillenmesinde payları vardır.
15:57
And last but not least,
372
942000
2000
Son ve önemli nokta ise,
15:59
none of this would have happened
373
944000
2000
teknolojik alandaki akıl almaz
16:01
without the advent of the tremendous progress
374
946000
3000
ilerlemeler olmasaydı,
16:04
that's been made on the technology front.
375
949000
2000
bunların hiçbiri olmazdı.
16:06
And we think that this is a field that is moving incredibly fast,
376
951000
4000
Ve biz bu alanın inanılmaz hızlı gelişen ve
16:10
and holds a lot in store for the future.
377
955000
3000
gelecek vaad eden bir alan olduğunu düşünüyoruz.
16:13
Thanks very much.
378
958000
2000
Çok teşekkürler.
16:15
(Applause)
379
960000
5000
(Alkış)
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