What we can learn from galaxies far, far away - Henry Lin

Cosa possiamo imparare dalle galassie molto lontane - Henry Lin

Traduttore: Valentina Franzoni Revisore: Chiara Aruffo

Here are some images of clusters of galaxies.

Ecco alcune immagini di cluster di galassie.

They're exactly what they sound like.

Sono esattamente quello che sembrano.

They are these huge collections of galaxies,

Sono enormi gruppi di galassie,

bound together by their mutual gravity.

tenute insieme dalla loro gravità reciproca.

So most of the points that you see on the screen

Così, molti dei punti che vedete sullo schermo

are not individual stars,

non sono stelle singole,

but collections of stars, or galaxies.

ma gruppi di stelle, ossia galassie.

Now, by showing you some of these images,

Mostrandovi alcune di queste immagini,

I hope that you will quickly see that

spero che vi accorgiate subito

galaxy clusters are these beautiful objects,

che i cluster di galassie sono oggetti bellissimi.

but more than that,

Ma oltre a questo,

I think galaxy clusters are mysterious,

credo che i cluster di galassie siano misteriosi,

they are surprising,

sorprendenti,

and they're useful.

e che siano anche utili.

Useful as the universe's most massive laboratories.

Utili come i laboratori più imponenti dell'universo.

And as laboratories, to describe galaxy clusters

E in quanto laboratori, descrivere i cluster di galassie,

is to describe the experiments

significa descrivere gli esperimenti

that you can do with them.

che è possibile farci.

And I think there are four major types,

E penso che ce ne siano quattro tipi principali.

and the first type that I want to describe

Il primo tipo che voglio descrivere

is probing the very big.

è la dimostrazione che sono molto grandi.

So, how big?

Dunque, quanto grandi?

Well, here is an image of a particular galaxy cluster.

Ecco un'immagine di un particolare cluster di galassie.

It is so massive that the light passing through it

È così imponente che la luce che lo attraversa

is being bent, it's being distorted

viene curvata, distorta

by the extreme gravity of this cluster.

dall'estrema forza di gravità di questo cluster.

And, in fact, if you look very carefully

E infatti se guardate molto attentamente

you'll be able to see rings around this cluster.

sarete in grado di vedere degli anelli intorno al cluster.

Now, to give you a number,

Per darvi delle cifre,

this particular galaxy cluster

questo particolare cluster di galassie

has a mass of over one million billion suns.

ha una massa di oltre un milione di miliardi di soli.

It's just mind-boggling how massive these systems can get.

È assolutamente da capogiro quanto grande questo sistema può essere.

But more than their mass,

Ma oltre alla massa

they have this additional feature.

hanno questa caratteristica aggiuntiva.

They are essentially isolated systems,

Sono sostanzialmente sistemi isolati,

so if we like, we can think of them

per cui potremmo pensarli

as a scaled-down version of the entire universe.

come versioni ridotte dell'intero universo.

And many of the questions that we might have

E molte delle domande che potremmo avere

about the universe at large scales,

sull'universo su larga scala,

such as, how does gravity work?

ad esempio, come funziona la gravità,

might be answered by studying these systems.

potrebbero trovare risposta studiando questi sistemi.

So that was very big.

Questo era per dimostrare che sono molto grandi.

The second things is very hot.

Il secondo tipo riguarda l'elevato calore.

Okay, if I take an image of a galaxy cluster,

Okay, se prendo un'immagine di un cluster di galassie

and I subtract away all of the starlight,

e tolgo tutta la luce delle stelle,

what I'm left with is this big, blue blob.

mi rimane questa enorme macchia blu.

This is in false color.

Questa è in falsi colori.

It's actually X-ray light that we're seeing.

In realtà quella che vediamo è la luce dei raggi X.

And the question is, if it's not galaxies,

E la domanda è, se non sono le galassie,

what is emitting this light?

allora cosa emette questa luce?

The answer is hot gas,

La risposta è gas caldo,

million-degree gas --

un gas di milioni di gradi

in fact, it's plasma.

infatti si tratta di plasma.

And the reason why it's so hot

E il motivo per cui è così caldo

goes back to the previous slide.

ci fa tornare alle slide precedenti.

The extreme gravity of these systems

L'estrema gravità di questi sistemi

is accelerating particles of gas to great speeds,

accelera le particelle di gas a velocità enormi

and great speeds means great temperatures.

che significano alta temperatura.

So this is the main idea,

Quindi questa è l'idea di base,

but science is a rough draft.

ma la scienza è solo un rozzo tentativo.

There are many basic properties about this plasma

Ci sono molte proprietà basilari di questo plasma

that still confuse us,

che ancora ci confondono

still puzzle us,

e ci incuriosiscono,

and still push our understanding

e ancora ci spingono a conoscere meglio

of the physics of the very hot.

la fisica del molto caldo.

Third thing: probing the very small.

Il terzo tipo: dimostrare il molto piccolo.

Now, to explain this, I need to tell you

Per spiegare questo, devo parlarvi

a very disturbing fact.

di un fatto piuttosto preoccupante.

Most of the universe's matter

La maggior parte della materia dell'universo

is not made up of atoms.

non è costituita da atomi.

You were lied to.

Vi hanno mentito.

Most of it is made up of something very, very mysterious,

La maggior parte dell'universo è costituita da qualcosa di misteriosissimo,

which we call dark matter.

che si chiama materia oscura.

Dark matter is something that doesn't like to interact very much,

La materia oscura è qualcosa che non interagisce molto,

except through gravity,

se non attraverso la gravità,

and of course we would like to learn more about it.

e naturalmente ci piacerebbe saperne di più.

If you're a particle physicist,

Se sei un fisico delle particelle,

you want to know what happens when we smash things together.

vuoi sapere cosa accade quando facciamo scontrare due cose.

And dark matter is no exception.

E la materia oscura non è un'eccezione.

Well, how do we do this?

Beh, come possiamo farlo?

To answer that question,

Per rispondere a questa domanda,

I'm going to have to ask another one,

ne farò un'altra.

which is, what happens when galaxy clusters collide?

Cosa succede quando si scontrano cluster di galassie?

Here is an image.

Ecco un'immagine.

Since galaxy clusters are representative

Poiché i cluster di galassie sono

slices of the universe, scaled-down versions.

parti rappresentative dell'universo, delle versioni in scala ridotta,

They are mostly made up of dark matter,

sono principalmente costituiti da materia oscura

and that's what you see in this bluish purple.

e proprio questo si vede in questo viola bluastro.

The red represents the hot gas,

Il rosso rappresenta il gas caldo,

and, of course, you can see many galaxies.

e, naturalmente, si possono vedere molte galassie.

What's happened is a particle accelerator

Ciò che è accaduto è un accelerazione di particelle

at a huge, huge scale.

ad amplissima scala.

And this is very important,

E questo è molto importante,

because what it means is that very, very small

perché significa che effetti piccolissimi

effects that might be difficult to detect in the lab,

che potrebbero essere difficili da rilevare in laboratorio,

might be compounded and compounded

potrebbero essere ingranditi, aggregati

into something that we could possibly observe in nature.

in qualcosa di osservabile in natura.

So, it's very funny.

È molto divertente.

The reason why galaxy clusters

Il motivo per cui i cluster di galassie

can teach us about dark matter,

possono insegnarci qualcosa sulla materia oscura

the reason why galaxy clusters

la ragione per cui gli ammassi di galassie

can teach us about the physics of the very small,

possono insegnarci qualcosa sulla fisica del molto piccolo,

is precisely because they are so very big.

è proprio perché sono così grandi.

Fourth thing: the physics of the very strange.

Il quarto tipo: la fisica di ciò che è molto strano.

Certainly what I've said so far is crazy.

Certamente quello che ho detto finora sembra un po' pazzo.

Okay, if there's anything stranger

Ok, se c'è qualcosa di ancora più strano

I think it has to be dark energy.

penso che sia l'energia oscura.

If I throw a ball into the air,

Se lancio una palla in aria,

I expect it to go up.

mi aspetto che vada in alto.

What I don't expect is that it go up

Quel che non mi aspetto è che vada in alto

at an ever-increasing rate.

ad un tasso sempre crescente.

Similarly, cosmologists understand why

Analogamente, i cosmologi capiscono perché

the universe is expanding.

l'universo è in espansione,

They don't understand why it's expanding

ma non capiscono perché si sta espandendo

at an ever-increasing rate.

a un ritmo crescente.

They give the cause of this

Hanno dato un nome alla causa

accelerated expansion a name,

di questa espansione accelerata:

and they call it dark energy.

la chiamano energia oscura.

And, again, we want to learn more about it.

E, ancora una volta, vogliamo saperne di più.

So, one particular question that we have is,

Una domanda particolare che abbiamo è questa:

how does dark energy affect the universe

come influisce sull'universo l'energia oscura

at the largest scales?

su larga scala?

Depending on how strong it is,

A seconda di quanto forte è,

maybe structure forms faster or slower.

forse la struttura si forma più velocemente o lentamente.

Well, the problem with the large-scale structure

Beh, il problema con la struttura dell'universo

of the universe is that it's horribly complicated.

su larga scala è che è terribilmente complicata.

Here is a computer simulation.

Ecco una simulazione al computer.

And we need a way to simplify it.

E ci serve un modo per semplificarlo.

Well, I like to think about this using an analogy.

Beh, mi piace pensarla usando un'analogia.

If I want to understand the sinking of the Titanic,

Se voglio capire l'affondamento del Titanic,

the most important thing to do

la cosa più importante da fare

is not to model the little positions

non è modellare le posizioni precise

of every single little piece of the boat that broke off.

di ogni singolo pezzo della barca che si è rotto.

The most important thing to do is

La cosa più importante da fare

to track the two biggest parts.

è rintracciare le due parti più grandi.

Similarly, I can learn a lot about the universe

Allo stesso modo, posso imparare molto dell'universo

at the largest scales

su larga scala

by tracking its biggest pieces

rintracciando i suoi pezzi più grandi

and those biggest pieces are clusters of galaxies.

e i pezzi più grandi sono i cluster di galassie.

So, as I come to a close,

Quindi, concludendo,

you might feel slightly cheated.

vi potreste sentire un po' presi in giro.

I mean, I began by talking about

Perché ho iniziato parlando

how galaxy clusters are useful,

di come i cluster di galassie siano utili,

and I've given some reasons,

e ho spiegato alcuni motivi,

but what is their use really?

ma qual è il loro vero utilizzo?

Well, to answer this,

Beh, per rispondere a questo

I want to give you a quote by Henry Ford

voglio citare Henry Ford,

when he was asked about cars.

quando gli venne chiesto di parlare delle auto.

He had this to say:

Ford disse questo:

"If I had asked people what they wanted,

"Se avessi chiesto alla gente quello voleva,

they would have said faster horses."

mi avrebbe detto, dei cavalli più veloci."

Today, we as a society are faced

Oggi, la nostra società affronta

with many, many difficult problems.

moltissimi problemi difficili.

And the solutions to these problems are not obvious.

E le soluzioni a questi problemi non sono ovvie.

They are not faster horses.

Non sono solo cavalli più veloci,

They will require an enormous amount of

Ci vuole una quantità enorme

scientific ingenuity.

di ingegno scientifico.

So, yes, we need to focus,

Quindi, sì, dobbiamo focalizzarci,

yes, we need to concentrate,

sì, dobbiamo concentrarci,

but we also need to remember that

ma dobbiamo anche ricordare che

innovation, ingenuity, inspiration --

innovazione, ingegno, ispirazione,

these things come

queste cose arrivano

when we broaden our field of vision

quando ampliamo il nostro campo visivo,

when we step back

quando facciamo un passo indietro

when we zoom out.

quando guardiamo più da lontano.

And I can't think of a better way to do this than

E non posso pensare a un modo migliore per farlo

by studying the universe around us. Thanks.

che studiare l'universo intorno a noi. Grazie.

(Applause)

(Applausi)