How do we study the stars? - Yuan-Sen Ting

Как мы изучаем звёзды? — Юань-Сэнь Тин

Переводчик: Yekaterina Jussupova Редактор: Anna Kotova

The city sky is, frankly, rather boring.

Небо надо городом выглядит довольно скучно.

If you look up at the patches of murk between buildings,

Если вглядеться во тьму, видимую меж верхушек домов,

you might be able to pick out The Big Dipper,

можно различить Большую Медведицу

or perhaps, Orion's Belt.

или Пояс Ориона.

But hold on.

Но не торопитесь с выводами.

Look at that murky patch again and hold our your thumb.

Вновь взгляните во тьму и поднимите вверх большой палец.

How many stars do you think are behind it?

Сколько звёзд, по-вашему, он перекрыл?

Ten, twenty? Guess again.

10? 20? Берите выше.

If you looked at that thumbnail-sized patch of sky

Если бы вы взглянули на кусочек неба под пальцем

with the Hubble Space Telescope,

в телескоп «Хаббл»,

instead of points of light, you'd see smudges.

то вместо точек света увидели бы пятнышки.

These aren't stars.

Это не звёзды.

They're galaxies, just like our Milky Way.

Это галактики. Вроде Млечного Пути.

Cities of billions of stars,

Города, населённые миллиардами звёзд,

and more than 1,000 of them are hidden behind your thumb.

и более тысячи из них прячутся за вашим пальцем.

The universe is bigger than you can see from the city,

Вселенная больше того, что вы видите в небе над городом,

and even bigger than the starry sky you can see from the countryside.

и даже больше, чем усеянное звёздами небо сельской местности.

This is the universe as astrophysicists see it,

Звёзд во Вселенной больше, чем песчинок на Земле,

with more stars than all the grains of sand on Earth.

и это хорошо известно астрофизикам.

By staring up at the stars at night,

Вглядываясь ночью в звёздное небо,

you've taken part in the oldest science in human history.

вы становитесь частью самой древней науки в истории человечества.

The study of the heavens is older than

Изучение неба началось раньше, чем зародилась

navigation, agriculture, perhaps even language itself.

навигация, сельское хозяйство и, возможно, даже до возникновения языков.

Yet unlike other sciences, astronomy is purely observational.

Но, в отличие от других наук, астрономия — чисто эмпирическая дисциплина.

We cannot control the parameters of our experiments from lab benches.

Мы не можем контролировать критерии экспериментов, сидя в лабораториях.

Our best technology can send man to the moon,

Благодаря самым лучшим технологиям, мы можем отправить человека на Луну

and probes to the edge of the solar system.

и зонды на край Солнечной системы.

But these distances are vanishingly small

Но эти расстояния ничтожно малы

compared to the yawning gulfs between stars.

по сравнению с зияющей бездной, раскинувшейся меж звёздами.

So how can we know so much about other galaxies,

Так откуда же мы знаем так много о других галактиках,

what they're made of, how many there are, or that they're even there at all?

о том, из чего они состоят, каково их количество и что они вообще существуют?

Well, we can start with the first thing we see when we look up at night: the stars.

Начнём с того, что доступно нашему глазу. Со звёзд.

What we are trying to learn is their properties.

Мы хотим узнать их характеристики.

What are they made of? How hot are they? How massive? How old?

Каков их состав? Насколько они горячи? Насколько крупны? Сколько им лет?

How far are they from Earth?

Как далеко от Земли они находятся?

And believe it or not,

И, верите или нет,

we can learn all of these things simply from the light shining in the sky.

но всё это мы можем узнать лишь с помощью света, видимого в небе.

We can decipher one kind of stellar message by turning starlight into rainbows.

Мы можем расшифровать послания звёзд, превратив свет в радугу.

When you look at a rainbow on Earth,

Когда вы смотрите на радугу на Земле,

you're really looking at light from our Sun

на самом деле вы смотрите на солнечный свет,

being scattered through water droplets in the atmosphere

рассеянный каплями воды в атмосфере

into all the different wavelengths that make it up.

на составляющие его волны света разной длины.

And we study the light from other stars,

Изучая свет звёзд,

we can create rainbows on demand using not water droplets,

мы создаём радугу, но используем при этом не капли воды,

but other specific instruments that disperse light.

а специальные приборы для рассеивания света.

When we look at the scattered light from our sun,

Глядя на рассеянный свет нашего Солнца,

we see something strange: dark lines in our rainbow.

мы замечаем нечто странное — тёмные полосы в радуге.

These lines are the characteristic fingerprints of atoms.

Эти линии уникальны, словно отпечатки пальцев атомов.

Each type of atom in the solar atmosphere soaks up light at specific wavelengths,

Каждый тип атомов в атмосфере Солнца поглощает волны света определённой длины,

and the amount of absorption depends on how many of these atoms there are.

и размеры поглощения зависят от количества атомов.

So by observing how much light is missing at these characteristic wavelengths,

Так что, зная, волн какой длины не хватает,

we can tell not only what elements are in the Sun's atmosphere,

мы понимаем не только, какие элементы присутствуют в атмосфере Солнца,

but even their concentrations.

но и их концентрацию.

And the same idea can be applied to study other stars.

Эту же идею можно использовать в изучении других звёзд:

Make a spectral rainbow, see what's missing,

создать спектральную радугу, посмотреть чего не хватает

and figure out which elements are present.

и понять, какие элементы присутствуют там.

Bingo. Now you know what stars are made of.

Готово! Теперь вы знаете, из чего сделаны звёзды!

But we aren't restricted to just the wavelengths that our eyes perceive.

Но мы не ограничены лишь волнами диапазона, который видим нашему глазу.

Consider radio waves.

К примеру, радиоволны.

Yes, they can bring the Billboard Top 100 to your car,

Да, благодаря им в вашей машине звучат музыкальные передачи,

but they can also travel almost unimpeded through space.

но кроме того, они могут беспрепятственно путешествовать в космосе.

Because they've come so far,

Раз уж мы зашли так далеко, скажем,

radio waves can tell us the very early history of the universe,

что радиоволны могут рассказать нам о древнейшей истории Вселенной,

from just a few thousand years after The Big Bang.

о том, что было спустя всего несколько тысячелетий после Большого взрыва.

We can also study the infrared light, emitted by colder objects,

Также мы можем изучать инфракрасный свет, излучаемый более холодными объектами,

like the gas and dust clouds in space,

вроде газовых и пылевых скоплений в космосе,

and the ultraviolet light from the hot stars recently born from those clouds.

а также ультрафиолетовый свет горячих звёзд, недавно зародившихся из этих скоплений.

Studying different wavelengths not only gives us

Изучение волн различной длины позволяет нам получить

a more complete picture of any single object

не только более полное представление об отдельном объекте,

but also different views of the universe.

но и изображения Вселенной с разных ракурсов.

For this reason, astrophysicists use several different kinds of telescopes

Поэтому астрофизики используют разные виды телескопов,

covering the spectrum from the infrared to the ultraviolet to the X-ray,

покрывающие спектр от инфракрасного излучения до ультрафиолетового и рентгеновского,

from giant radio dishes to giant silver mirrors to space satellites,

от огромных радиотелескопов до гигантских серебряных зеркал и космических спутников,

detecting light that would be otherwise blocked by the Earth's atmosphere.

для отслеживания света, который бы не пропустила земная атмосфера.

Astrophysicists don't just see

Астрофизики не просто видят миллиарды звёзд,

the billions of stars among the billions of galaxies in the universe.

рассеянных среди миллиарда галактик нашей Вселенной.

They hear, feel and sense them through many channels,

Они слышат, чувствуют и ощущают их благодаря множеству каналов,

each revealing a different story.

каждый из которых рассказывает отдельную историю.

But it all begins with light, the kind we can see and the kind we can't.

Но всё начинается со света, доступного и недоступного нашему глазу.

Want to know the secrets of the Universe?

Хотите узнать секреты Вселенной?

Just follow the light.

Идите на свет!