The most detailed map of galaxies, black holes and stars ever made | Juna Kollmeier

Translator: Irina Lilova Reviewer: Anton Hikov

When I was a kid, I was afraid of the dark.

Като дете се страхувах от тъмното.

The darkness is where the monsters are.

Тъмнината е мястото, където са чудовищата.

And I had this little night light outside of my bedroom

И държах една малка нощна лампа пред стаята ми,

so that it would never get too dark.

за да не става никога прекалено тъмно.

But over time, my fear of the dark turned to curiosity.

Но с времето страхът ми от тъмнината се превърна в любопитство.

What is out there in the "dark-dark?"

Какво има там, в истински тъмното?

And it turns out

И се оказа,

that trying to understand the darkness is something that's fascinated humans

че опитът да се разбере тъмнината е нещо, което очарова хората

for thousands of years, maybe forever.

от хиляди години, ако не и открай време.

And we know this

Знаем това,

because we find their ancient relics of their attempts to map the sky.

защото откриваме техните древни реликви от опитите им да направят карта на небето.

This tusk is over 30,000 years old.

Този бивник е на повече от 30 000 години.

Some people think that it's a carving of Orion

Някои хора смятат, че изобразява Орион

or maybe a calendar.

или може би календар.

We don't know.

Не знаем.

The Fuxi star map is over 6,000 years old,

Звездната карта на Фу Си е на над 60 000 години

and it's from a neolithic tomb in ancient China.

и е от неолитна гробница в Древен Китай.

And that little pile of clamshells

А този малък куп от мидени черупки

underneath the dead guy's foot in the middle --

под крака на мъртвеца по средата,

that's supposed to be the Big Dipper.

би трябвало да е Голямата мечка.

Maybe.

Може би.

The Nebra disk is uncontroversial.

Небесният диск от Небра е непротиворечив.

You don't have to be an astronomer to know that you're looking at the Moon phases

Не ти трябва да си астроном, за да знаеш, че виждаш фазите на Луната

or the Sun in eclipse.

или Слънцето в затъмнение.

And that little group of seven stars, that's the Pleiades, the Seven Sisters.

А тази малка група от седем звезди, това са Плеядите, Седемте сестри.

But in any case, the point is clear:

При всички положения идеята е ясна:

astronomers have been mapping the sky for a long time.

астрономите са правили карти на небето от много време.

Why?

Защо?

It's our calling card as a species in the galaxy

Това е нашето призвание като вид в галактиката,

to figure things out.

да разбираме неща.

We know our planet,

Познаваме нашата планета,

we cure our diseases,

лекуваме болестите си,

we cook our food,

готвим храната си,

we leave our planet.

напускаме планетата си.

But it's not easy.

Но не е лесно.

Understanding the universe is battle.

Разбирането на Вселената е битка.

It is unrelenting, it is time-varying,

Тя е безмилостна, променлива

and it is one we are all in together.

и е битка, в която всички сме заедно.

It is a battle in the darkness against the darkness.

Това е битка в тъмнината срещу тъмнината.

Which is why Orion has weapons.

Ето защо Орион има оръжия.

In any case, if you're going to engage in this battle,

При всички положения, ако ще участваш в тази битка,

you need to know the battlefield.

трябва да познаваш бойното поле.

So at its core,

Така че в сърцевината си,

mapping the sky involves three essential elements.

картографирането на небето включва три основни елемента.

You've got objects that are giving off light,

Имаме обекти, които отдават светлина,

you've got telescopes that are collecting that light,

имаме телескопи, които събират светлината,

and you've got instruments

и имаме инструменти,

that are helping you understand what that light is.

които ни помагат да разберем какво е светлината.

Many of you have mapped the Moon phases over time

Много от вас са проследявали фазите на Луната във времето

with your eyes, your eyes being your more basic telescope.

с очите си, където те са вашият най-основен телескоп.

And you've understood what that means with your brains,

Разбирали сте какво означава това с ума си,

your brains being one of your more basic instruments.

където умът ви е бил един от основните ви инструменти.

Now, if you and a buddy get together,

Добре, ако работите с някого в екип,

you would spend over 30 years,

ще прекарате над 30 години,

you would map 1,000 stars extremely precisely.

ще картографирате 1000 звезди изключително прецизно.

You would move the front line to the battle.

Ще придвижите фронтовата линия към битката.

And that's what Tycho Brahe and his buddy, or his assistant, really,

И точно това направили Тихо Брахе и неговият приятел, или по-точно асистент,

Johannes Kepler did back in the 1600s.

Йоханес Кеплер около 1600 г.

And they moved the line,

Те придвижили линията,

figured out how planets worked,

разбрали как работят планетите,

how they moved around the Sun.

как се движат около Слънцето.

But it wasn't until about 100 years ago

Но едва преди около 100 години

that we realized

ние осъзнахме,

it's a big universe.

че Вселената е голяма.

It seems like the universe is just infinite, which it is,

Изглежда сякаш Вселената е просто безкрайна, каквато всъщност е,

but the observable universe is finite.

но частта от нея, която можем да наблюдаваме, е ограничена.

Which means we can win the battle.

Което значи, че можем да спечелим битката.

But if you're going to map the universe,

Но ако ще картографираш Вселената,

you're not going to do it with one or two of your besties.

няма да го направиш с едно или две приятелчета.

Mapping the universe takes an army,

За картографирането на Вселената трябва цяла армия,

an army of curious, creative, craftspeople

армия от любопитни, изобретателни занаятчии,

who, working together, can accomplish the extraordinary.

които – работейки заедно, могат да постигнат изключителни неща.

I lead this army of creatives,

Аз ръководех тази армия от изобретателни хора

in the fifth generation of the Sloan Digital Sky Survey, SDSS.

в петото поколение на Дигиталното небесно проучване "Слоун", ДНПС.

And this is how astronomers have managed to shepherd individual curiosity

И ето така астрономите са успявали да насочат индивидуалното любопитство

through its industrial age,

през индустриалната епоха,

preserving the individual ability to make discoveries

съхранявайки индивидуалната способност да се правят открития,

but putting into place mega machinery to truly advance the frontier.

но ангажирайки напреднали машини, за да придвижат границата.

In SDSS, we divide the sky into three mappers:

В ДНПС разделяме небето на три карти:

one for the stars, one for the black holes

една за звездите, една за черните дупки

and one for the galaxies.

и една за галактиките.

My survey has two hemispheres,

Проучването ми има две полукълба,

five telescopes, or 11, depending on how you count,

пет телескопа, или единадесет, в зависимост от това как ги броите,

10 spectrographs

десет спектографа

and millions of objects.

и милиони обекти.

It's a monster.

Чудовище е.

So let's go through the mappers.

Нека се разходим през картите.

The Milky Way galaxy has 250 billion plus or minus a few hundred billion stars.

Млечният път има 250 млрд., плюс-минус няколкостотин милиарда звезди.

That is not a number that you hold in your head.

Това не е число, което човек побира в главата си.

That is a number that doesn't make practical sense

Това е число, което няма практически смисъл

to pretty much anybody.

кажи-речи за никого.

You never get 250 billion jelly beans in your hand. You know?

Никога не държим 250 млрд. желирани бонбони в ръката си. Нали разбирате?

We're nowhere near mapping all of those stars yet.

Не сме дори близо до това да картографираме всички онези звезди.

So we have to choose the most interesting ones.

Така че трябва да изберем най-интересните от тях.

In SDSS-V, we're mapping six million stars

В ДНПС-5 ние картографираме 6 млн. звезди,

where we think we can measure their age.

за които мислим, че можем да измерим възрастта им.

Because if you can measure the age of a star,

Защото да можеш да измериш възрастта на една звезда,

that's like having six million clocks spread all throughout the Milky Way.

е като да имаш шест милиона часовници, разпръснати из Млечния път.

And with that information,

И с тази информация

we can unravel the history and fossil record of our galaxy

можем да разнищим историята и досието от вкаменелости на галактиката ни

and learn how it formed.

и как е възникнала тя.

I'm just going to cut right to the chase here.

Ще прескоча направо до същината.

Black holes are among the most perplexing objects in the universe.

Черните дупки са едни от най-объркващите обекти във Вселената.

Why?

Защо?

Because they are literally just math incarnate, in a physical form,

Защото те буквално са просто въплътена математика във физическа форма,

that we barely understand.

която едва разбираме.

It's like the number zero being animated and walking around the corridors here.

Все едно да анимираме числото нула и да го пуснем да се разхожда наоколо.

That would be super weird.

Би било адски странно.

These are weirder.

А тези са още по-странни.

And it's not just like a basketball

И не е просто като баскетболна топка,

that you smoosh down into a little point and it's super dense and that's weird.

която да смачкаш до малка точка, тя да е ужасно плътна и това да е странно.

No, smooshed basketballs have a surface.

Не, смачканите баскетболни топки имат повърхност.

These things don't have surfaces, and we know that now.

Тези неща нямат повърхност и ние го знаем.

Because we've seen it.

Защото сме я виждали.

Or the lack of it.

Или липсата ѝ.

What's really interesting about black holes

Това, което е истински интересно за черните дупки, е,

is that we can learn a lot about them by studying the material

че можем да научим много за тях, изследвайки материята,

just as it passes through that point of no information return.

точно в момента на преминаване през тази точка, от която не се връща информация.

Because at that point,

Защото в тази точка

it's emitting lots of X-rays and optical and UV and radio waves.

тя отделя много рентгенови, оптични и ултравиолетови и радио лъчи.

We can actually learn how these objects grow.

Всъщност можем да научим как тези обекти растат.

And in SDSS, we're looking at over half a million supermassive black holes,

А в ДНПС, ние наблюдаваме над половин милион свръхмасивни черни дупки,

to try to understand how they formed.

в опит да разберем как са възникнали те.

Like I said,

Както казах,

we live in the Milky Way, you guys are all familiar with that.

живеем в Млечния път, всички го знаете.

The Milky Way is a completely average galaxy.

Млечният път е напълно обикновена галактика.

Nothing funny going on.

Нищо забавно не се случва.

But it's ours, which is great.

Но е наша, което е страхотно.

We think that the Milky Way, and all the Milky Ways,

Мислим си, че Млечният път – и всички Млечни пътища,

have this really disturbing past

имат много притеснително минало,

of literally blowing themselves apart.

където буквално са се самовзривявали.

It's like every average guy you know

Точно както всяко обикновено момче, което познавате,

has a history as a punk rock teenager.

е било фен на пънк рок като тийнейджър.

That's very bizarre.

Това е много чудато.

Stars are blowing up in these systems,

Звездите експлодират в тези системи,

black holes are growing at their centers

черните дупки растат в центъра им

and emitting a tremendous amount of energy.

и отделят огромно количество енергия.

How does that happen, how does this transformation happen?

Как се случва това, как става тази трансформация?

And at SDSS, we're going to the bellies of the beast

И в ДНПС отиваме в устата на лъва

and zooming way in,

и увеличаваме многократно картината,

to look at these processes where they are occurring

за да разгледаме тези процеси там, където се случват,

in order to understand how Sid Vicious grows up into Ward Cleaver.

така че да разберем как Сид Вишъс прераства в Уорд Клийвър.

My arsenal.

Моят арсенал.

These are my two big telescopes.

Това са двата ми големи телескопа.

The Apache Point Observatory hosts the Sloan telescope in New Mexico,

Обсерваторията "Апачи пойнт" е дом на телескопа "Слоун" в Ню Мексико,

and the Las Campanas Observatory in Chile

а в обсерваторията "Лас кампанас" в Чили

hosts the two-and-a-half-meter telescope, the du Pont.

се намира високият два метра и половина телескоп "Дю Понт".

Two and a half meters is the size of our mirror,

Два метра и половина е размерът на нашето огледало,

which was huge for Tycho and Kepler.

което било огромно за Тихо и Кеплер.

But it's actually not so big today.

Но всъщност днес не е толкова голямо.

There are way bigger telescopes out there.

Има къде-къде по-големи телескопи.

But in SDSS we use new instruments on these old telescopes

Но в ДНПС използваме нови инструменти върху тези стари телескопи,

to make them interesting.

за да ги направим интересни.

We capture light from all of those objects into our aperture,

Улавяме светлината от всички онези обекти в отвора ни

and that light is then focused at the focal plane,

и след това я насочваме към фокалната равнина,

where our instruments sit and process that light.

където са нашите инструменти и те обработват тази светлина.

What's new in SDSS-V

Новото в ДНПС-5

is that we're making the focal plane entirely robotic.

е, че правим фокалната равнина изцяло роботизирана.

That's right: robots.

Това е то, роботи.

(Laughter)

(Смях)

So I'm going to show them to you,

Така че ще ви ги покажа,

but they're fierce and terrifying,

но те са свирепи и ужасяващи

and I want you all to just take a breath.

и искам всички просто да си поемете дъх.

(Exhales) Trigger warning.

(Издишване) Предупреждение за задействане.

And with no apologies to all the Blade Runners among you,

И без извинение към всички фенове на "Блейд Рънър" сред вас,

here they are.

ето ги и тях.

(Laughter)

(Смях)

I have 1,000 of these,

Имам 1000 от тях,

500 in the focal plane of each telescope in each hemisphere.

500 във фокалната равнина на всеки телескоп във всяко полукълбо.

And this is how they move on the sky.

И ето как се придвижват в небето.

So these are our objects and a star field,

Това са нашите обекти и звездно поле,

so you've got stars, galaxies, black holes.

тук имаме звезди, галактики, черни дупки.

And our robots move to those objects as we pass over them

И нашите роботи се движат към тези обекти и минават над тях,

in order to capture the light

за да уловят светлината

from those stars and galaxies and black holes, and yes,

от тези звезди и галактики и черни дупки – и да,

it is weird to capture black hole light,

странно е да уловиш светлина от черна дупка,

but we've already gone over that black holes are weird.

но вече казахме, че черните дупки са странни.

One more thing.

Още нещо.

Stars are exploding all the time,

Звездите експлодират постоянно,

like this one did back in 1987 in our cosmic backyard.

като тази тук – през 1987 г. в космическия ни заден двор.

Black holes are growing all the time.

Черните дупки растат постоянно.

There is a new sky every night.

Има ново небе всяка вечер.

Which means we can't just map the sky one time.

Което означава, че не можем да картографираме небето само веднъж.

We have to map the sky multiple times.

Трябва да картографираме небето множество пъти.

So in SDSS-V, we're going back to each part of the sky multiple times

Така че в ДНПС-5 ние се връщаме назад много пъти към всяка част на небето,

in order to see how these objects change over time.

за да видим как тези обекти се променят с времето.

Because those changes in time encode the physics,

Защото тези промени с времето закодират физиката

and they encode how these objects are growing and changing.

и кодират как тези обекти растат и се променят.

Mow the sky.

Вършеене на небето.

OK, let me just recap.

Добре, нека обобщя.

Global survey, two hemispheres,

Световно проучване, две полукълба,

five telescopes, 10 spectrographs, millions of objects, mow the sky,

пет телескопа, десет спектографа, милиони обекти, вършеене на набето,

creative army, robots, yeah.

изобретателна армия, роботи, да.

So you're thinking, "Wow.

Мислите си: "Еха.

She must have this industrial machine going,

Тя сигурна има индустриална машина в действие,

no room for the individual, curious, lone wolf genius," right?

без място за отделния любопитен гений на вълка единак", нали?

And you'd be 100 percent wrong.

И ще грешите изцяло.

Meet Hanny's Voorwerp.

Запознайте се с Фоорверп на Хани.

Hanny van Arkel was a Dutch schoolteacher

Хани ван Аркел е холандска преподавателка в училище,

who was analyzing the public versions of the SDSS data,

която анализирала общодостъпните версии на данните от ДНПС,

when she found this incredibly rare type of object,

когато открила този невероятно рядък вид обект,

which is now a subject of major study.

който сега е изследван в мащабно проучване.

She was able to do this

Могла е да го направи.

because SDSS, since its beginning and by mandate from the Sloan Foundation,

защото ДНПС, от самото си начало и с мандата от фондация "Слоун"

has made its data both publicly available

направили данните си както публично достъпни,

and usable to a broad range of audiences.

така и използваеми за много различни аудитории.

She's a citizen -- yeah, clap for that.

Тя е гражданин – да, аплодисменти за това.

Clap for that.

Аплодисменти за това.

(Applause)

(Аплодисменти).

Hanny is a citizen scientist,

Хани е граждански учен

or as I like to call them,

или – както обичам да ги наричам,

"citizen warriors."

"граждански боец'.

And she shows that you don't have to be a fancy astrophysicist to participate.

И показва, че не трябва да си професионален астрофизик, за да участваш.

You just have to be curious.

Просто трябва да си любопитен.

A few years ago,

Преди няколко години

my four-year-old asked, "Can moons have moons?"

четиригодишният ми син попита: "Луните могат ли да имат луни?"

And I set about to answer this question

И аз реших да отговоря на този въпрос,

because even though many four-year-olds over all of time

защото, въпреки че много четиригодишни деца във времето

have probably asked this question,

вероятно са задавали този въпрос,

many experts, including myself, didn't know the answer.

много експерти, включително и аз, не са знаели отговора.

These are the moons in our solar system that can host hypothetical submoons.

Това са луните в слънчевата ни система, които хипотетично могат да имат подлуни.

And that just goes to show you that there are so many basic questions

И това показва колко много основни въпроси има,

left to be understood.

които все още не са изяснени.

And this brings me to the most important point about SDSS.

И това ме отвежда до най-важното за ДНПС.

Because, yeah, the stars, the galaxies, the black holes, the robots --

Защото, да – звездите, галактиките, черните дупки, роботите,

that's all super cool.

всичко това е много готино.

But the coolest thing of all

Но най-готиното от всичко е,

is that eensy-weensy creatures on a rubble pile

че мънички същества върху купчина чакъл

around a totally average star in a totally average galaxy

около съвсем обикновена звезда в съвсем обикновена галактика

can win the battle to understand their world.

могат да спечелят битката да разберат своя свят.

Every dot in this video is a galaxy.

Всяка точка в това видео е галактика.

Every dot.

Всяка точка.

(Cheers) (Applause)

(Възгласи) (Аплодисменти)

I'm showing here the number of galaxies

Тук ви показвам броя на галактиките,

that astronomers have mapped in large surveys since about 1980.

които астрономите са отбелязали в мащабни изследвания от около 1980 г. насам.

You can see SDSS kick in around Y2K.

Можете да видите как ДНПС навлиза около 2000 г.

If we stay on this line,

Ако продължим по този начин,

we will map every large galaxy in the observable universe by 2060.

ще картографираме всяка голяма галактика в наблюдаемата вселена до 2060 г.

Think about that.

Помислете за това.

Think about it: we've gone from arranging clamshells

Помислете само: стигнали сме от подреждане на мидени черупки

to general relativity to SDSS in a few thousand years --

през общата теория на относителността до ДНПС за няколко хиляди години

and if we hang on 40 more,

и ако устоим още 40 години,

we can map all the galaxies.

ще можем да картографираме всички галактики.

But we have to stay on the line.

Но трябва да продължим така.

Will that be our choice?

Дали това ще е наш избор?

There are dark forces in this world

В този свят има тъмни сили,

that will rob our entire species of our right to understand our universe.

които ще ограбят целия ни вид от правото ни да разберем нашата Вселена.

Don't be afraid of the dark.

Не се страхувайте от тъмното.

Fight back.

Отвърнете на удара.

Join us.

Присъединете се към нас.

Thank you.

Благодаря ви.

(Applause)

(Аплодисменти)