Andrea Ghez: The hunt for a supermassive black hole

Překladatel: Jan Bečka Korektor: Petr Frish

How do you observe something you can't see?

Jak můžeme pozorovat něco, co nevidíme?

This is the basic question of somebody who's interested

To je základní otázka pro každého, kdo se zajímá

in finding and studying black holes.

o hledání a zkoumání černých děr.

Because black holes are objects

Černé díry jsou totiž objekty,

whose pull of gravity is so intense

jejichž gravitační tah je natolik silný,

that nothing can escape it, not even light,

že mu neunikne nic, dokonce ani světlo,

so you can't see it directly.

a proto nemůžeme tyto díry spatřit přímo.

So, my story today about black holes

Moje dnešní vyprávění o černých dírách

is about one particular black hole.

se bude týkat jedné konkrétní černé díry.

I'm interested in finding whether or not

Chci zjistit, zda existuje

there is a really massive, what we like to call

skutečně masivní, nebo jak říkáme

"supermassive" black hole at the center of our galaxy.

"supermasivní", černá díra ve středu naší galaxie.

And the reason this is interesting is that

Tato věc je zajímavá proto,

it gives us an opportunity to prove

že nám umožňuje prokázat,

whether or not these exotic objects really exist.

zda tyto neobvyklé objekty skutečně existují či nikoliv.

And second, it gives us the opportunity

Rovněž se nám nabízí příležitost

to understand how these supermassive black holes

porozumět tomu, jak tyto supermasivní černé díry

interact with their environment,

působí na okolní prostředí,

and to understand how they affect the formation and evolution

a tomu, jak ovlivňují vznik a vývoj

of the galaxies which they reside in.

galaxií, v nichž se nacházejí.

So, to begin with,

Na úvod

we need to understand what a black hole is

musíme porozumět tomu, co je černá díra,

so we can understand the proof of a black hole.

abychom mohli pochopit, co je důkazem její existence.

So, what is a black hole?

Co je tedy černá díra?

Well, in many ways a black hole is an incredibly simple object,

V řadě ohledů je černá díra nesmírně jednoduchým objektem,

because there are only three characteristics that you can describe:

jelikož ji lze popsat pouhými třemi charakteristikami -

the mass,

hmotou,

the spin, and the charge.

momentem hybnosti a elektrickým nábojem.

And I'm going to only talk about the mass.

Já budu hovořit pouze o hmotě.

So, in that sense, it's a very simple object.

Z tohoto pohledu se tedy jedná o velice jednoduchý objekt.

But in another sense, it's an incredibly complicated object

Z jiného hlediska je to však nesmírně složitý objekt,

that we need relatively exotic physics to describe,

k jehož popisu potřebujeme neobvyklé fyzikální pojmy,

and in some sense represents the breakdown of our physical understanding

a který v určitém ohledu boří naše chápání fyziky

of the universe.

vesmíru.

But today, the way I want you to understand a black hole,

Dnes bych ale chtěla, abyste černou díru chápali -

for the proof of a black hole,

kvůli důkazu její existence -

is to think of it as an object

jako by to byl objekt,

whose mass is confined to zero volume.

jehož hmota je zhuštěna do nulového objemu.

So, despite the fact that I'm going to talk to you about

Takže, i když budu mluvit o objektu,

an object that's supermassive,

který je supermasivní,

and I'm going to get to what that really means in a moment,

a k tomu, co to přesně znamená, se za chvíli dostanu,

it has no finite size.

tak tento objekt nemá žádnou měřitelnou velikost.

So, this is a little tricky.

Je to celé trošku ošidné.

But fortunately there is a finite size that you can see,

Naštěstí však existuje něco, co má měřitelnou velikost, kterou můžeme vidět,

and that's known as the Schwarzschild radius.

a to něco je známo jako Schwarzschildův poloměr.

And that's named after the guy who recognized

Je pojmenován po člověku, který zjistil,

why it was such an important radius.

proč je tento poloměr tak důležitý.

This is a virtual radius, not reality; the black hole has no size.

Jedná o virtuální, nikoliv o skutečný poloměr - černá díra nemá žádnou velikost.

So why is it so important?

Proč je tedy tento poloměr tak důležitý?

It's important because it tells us

Je důležitý, protože nám ukazuje,

that any object can become a black hole.

že černou dírou se může stát jakýkoliv objekt.

That means you, your neighbor, your cellphone,

Tedy vy, váš soused, váš mobilní telefon,

the auditorium can become a black hole

i tento přednáškový sál se mohou stát černou dírou,

if you can figure out how to compress it down

pokud se podaří zhustit tyto objekty

to the size of the Schwarzschild radius.

na velikost Schwarzschildova poloměru.

At that point, what's going to happen?

K čemu v takové situaci dojde?

At that point gravity wins.

V takové situaci převáží gravitace.

Gravity wins over all other known forces.

Gravitace převáží nad všemi ostatními známými silami.

And the object is forced to continue to collapse

Daný objekt bude nucen se dále zmenšovat,

to an infinitely small object.

až se stane nekonečně malým.

And then it's a black hole.

Pak se z něj stane černá díra.

So, if I were to compress the Earth down to the size of a sugar cube,

Pokud bychom zhustili celou Zemi na velikost kostky cukru,

it would become a black hole,

stala by se z ní černá díra,

because the size of a sugar cube is its Schwarzschild radius.

protože velikost kostky cukru odpovídá jejímu Schwarzschildovu poloměru.

Now, the key here is to figure out what that Schwarzschild radius is.

Důležité je určit onen Schwarzschildův poloměr.

And it turns out that it's actually pretty simple to figure out.

Vlastně se dá určit poměrně jednoduše.

It depends only on the mass of the object.

Závisí totiž pouze na hmotě daného objektu.

Bigger objects have bigger Schwarzschild radii.

Větší objekty mají větší Schwarzschildův poloměr.

Smaller objects have smaller Schwarzschild radii.

Menší objekty mají Schwarzschildův poloměr menší.

So, if I were to take the sun

Kdybych tedy vzala slunce

and compress it down to the scale of the University of Oxford,

a zhustila ho na rozměry kampusu Oxfordské univerzity,

it would become a black hole.

stalo by se černou dírou.

So, now we know what a Schwarzschild radius is.

Nyní tedy víme, co je to Schwarzschildův poloměr.

And it's actually quite a useful concept,

Jedná se o velice užitečný nástroj,

because it tells us not only

protože nám ukazuje nejen to,

when a black hole will form,

kdy se černá díra vytvoří,

but it also gives us the key elements for the proof of a black hole.

ale poskytuje nám rovněž klíčové prvky důkazu existence černé díry.

I only need two things.

Potřebuji jen dvě věci.

I need to understand the mass of the object

Potřebuji znát hmotu objektu,

I'm claiming is a black hole,

o němž tvrdím, že je černou dírou,

and what its Schwarzschild radius is.

a jeho Schwarzschildův poloměr.

And since the mass determines the Schwarzschild radius,

Jelikož hmota je určujícím faktorem Schwarzschildova poloměru,

there is actually only one thing I really need to know.

stačí mi vlastně znát jen jednu věc.

So, my job in convincing you

Můj úkol, mám-li vás přesvědčit

that there is a black hole

o existenci černé díry,

is to show that there is some object

spočívá v tom ukázat, že existuje objekt,

that's confined to within its Schwarzschild radius.

který je zcela obsažen uvnitř svého Schwarzschildova poloměru.

And your job today is to be skeptical.

A vaším dnešním úkolem je být skeptičtí.

Okay, so, I'm going to talk about no ordinary black hole;

Nebudu mluvit o nějaké obyčejné černé díře.

I'm going to talk about supermassive black holes.

Budu mluvit o supermasivních černých dírách.

So, I wanted to say a few words about what an ordinary black hole is,

Chtěla bych říct pár slov k tomu, co je obyčejná černá díra,

as if there could be such a thing as an ordinary black hole.

pokud vůbec existuje něco takového jako obyčejná černá díra.

An ordinary black hole is thought to be the end state

Obyčejná černá díra je považována za poslední stádium

of a really massive star's life.

života skutečně masivní hvězdy.

So, if a star starts its life off

Pokud je hvězda na počátku svého života

with much more mass than the mass of the Sun,

mnohem masivnější než Slunce,

it's going to end its life by exploding

ukončí svůj život výbuchem

and leaving behind these beautiful supernova remnants that we see here.

a zůstanou po ní takovéhle nádherné zbytky supernovy, jaké vidíme zde.

And inside that supernova remnant

Uvnitř takového zbytku supernovy

is going to be a little black hole

bude malá černá díra

that has a mass roughly three times the mass of the Sun.

která bude mít zhruba třikrát více hmoty než Slunce.

On an astronomical scale

Z astronomického hlediska

that's a very small black hole.

se jedná o velice malou černou díru.

Now, what I want to talk about are the supermassive black holes.

Já chci ale hovořit o supermasivních černých dírách.

And the supermassive black holes are thought to reside at the center of galaxies.

Panuje názor, že supermasivní černé díry se nacházejí ve středech galaxií.

And this beautiful picture taken with the Hubble Space Telescope

Tenhle krásný obrázek z Hubblova vesmírného dalekohledu

shows you that galaxies come in all shapes and sizes.

vám ukazuje, že galaxie mají nejrůznější podoby a velikosti.

There are big ones. There are little ones.

Existují velké galaxie. Existují i malé.

Almost every object in that picture there is a galaxy.

Téměř každý objekt na tomto obrázku je galaxií.

And there is a very nice spiral up in the upper left.

V levém horním okraji vidíte takovou velice pěknou spirálu.

And there are a hundred billion stars in that galaxy,

V téhle galaxii je sto miliard hvězd.

just to give you a sense of scale.

To jen tak pro představu, o jakém měřítku zde hovoříme.

And all the light that we see from a typical galaxy,

Všechno světlo, které vidíme u typických galaxií,

which is the kind of galaxies that we're seeing here,

což jsou právě ty galaxie, na které se tady díváme,

comes from the light from the stars.

pochází z hvězd.

So, we see the galaxy because of the star light.

Galaxie tedy vidíme díky hvězdnému světlu.

Now, there are a few relatively exotic galaxies.

Existuje však několik poměrně neobvyklých galaxií.

I like to call these the prima donna of the galaxy world,

Říkávám jim primadony galaktického světa,

because they are kind of show offs.

protože jsou to takové chlubilky.

And we call them active galactic nuclei.

Nazýváme je aktivní galaktická jádra.

And we call them that because their nucleus,

Nazýváme je tak proto, že jejich jádro,

or their center, are very active.

neboli jejich střed, je velice aktivní.

So, at the center there, that's actually where

Právě z tohoto středu

most of the starlight comes out from.

vychází většina hvězdného světla.

And yet, what we actually see is light

Ve skutečnosti ale vlastně vidíme světlo,

that can't be explained by the starlight.

které hvězdným světlem být nemůže.

It's way more energetic.

Je mnohem energetičtější.

In fact, in a few examples it's like the ones that we're seeing here.

Několik ukázek toho, jak to vypadá, vidíme zde.

There are also jets emanating out from the center.

Přímo ze středu rovněž vycházejí výtrysky.

Again, a source of energy that's very difficult to explain

Opět je velice těžké vysvětlit, co je jejich zdrojem energie,

if you just think that galaxies are composed of stars.

pokud vycházíme z předpokladu, že galaxie sestávají pouze z hvězd.

So, what people have thought is that perhaps

Někteří lidé nakonec přišli s myšlenkou,

there are supermassive black holes

že možná existují supermasivní černé díry,

which matter is falling on to.

do nichž padá hmota.

So, you can't see the black hole itself,

Černou díru samotnou sice nemůžete vidět,

but you can convert the gravitational energy of the black hole

ale můžete převést její gravitační energii

into the light we see.

na světlo, které vidíme.

So, there is the thought that maybe supermassive black holes

A tak se objevila myšlenka, že supermasivní černé díry

exist at the center of galaxies.

možná existují ve středech galaxií.

But it's a kind of indirect argument.

To je však pouze nepřímo odvozená úvaha.

Nonetheless, it's given rise to the notion

I tak ale vedla k domněnce,

that maybe it's not just these prima donnas

že to nejsou pouze ony primadony,

that have these supermassive black holes,

v nichž se nacházejí supermasivní černé díry,

but rather all galaxies might harbor these

ale že v zásadě všechny galaxie mohou mít

supermassive black holes at their centers.

supermasivní černou díru ve svém středu.

And if that's the case -- and this is an example of a normal galaxy;

A pokud tomu tak je - Tady máme příklad normální galaxie.

what we see is the star light.

Vidíme hvězdné světlo.

And if there is a supermassive black hole,

Pokud tady je supermasivní černá díra,

what we need to assume is that it's a black hole on a diet.

pak se musíme domnívat, že to je černá díra, která drží dietu.

Because that is the way to suppress the energetic phenomena that we see

Tak by totiž mohl být potlačen onen energetický jev, který pozorujeme

in active galactic nuclei.

v aktivním galaktickém jádru.

If we're going to look for these stealth black holes

Pokud budeme hledat skryté černé díry

at the center of galaxies,

ve středech galaxií,

the best place to look is in our own galaxy, our Milky Way.

tak nejlepší místo, kam se podívat, je naše vlastní galaxie, naše Mléčná dráha.

And this is a wide field picture

Tohle je panoramatický obrázek

taken of the center of the Milky Way.

středu Mléčné dráhy.

And what we see is a line of stars.

Vidíme zde hvězdy, seřazené v řadě.

And that is because we live in a galaxy which has

Je tomu tak proto, že žijeme v galaxii, která je

a flattened, disk-like structure.

zploštělým útvarem, připomínajícím disk.

And we live in the middle of it, so when we look towards the center,

Žijeme uprostřed galaxie, takže když se díváme směrem k jejímu středu,

we see this plane which defines the plane of the galaxy,

vidíme tuto rovinu, která je rovinou naší galaxie,

or line that defines the plane of the galaxy.

či linii, která tuto rovinu definuje.

Now, the advantage of studying our own galaxy

Výhoda zkoumání naší vlastní galaxie

is it's simply the closest example of the center of a galaxy

spočívá prostě v tom, že se jedná o nejbližší galaktický střed,

that we're ever going to have, because the next closest galaxy

který máme k dispozici, protože další nejbližší galaxie

is 100 times further away.

leží stokrát dále.

So, we can see far more detail in our galaxy

V naší galaxii tedy uvidíme mnohem více podrobností

than anyplace else.

než kdekoliv jinde.

And as you'll see in a moment, the ability to see detail

A jak za chvilku uvidíte, schopnost vidět podrobnosti

is key to this experiment.

je pro tento experiment klíčová.

So, how do astronomers prove that there is a lot of mass

Jak vůbec astronomové dokazují, že uvnitř malého objemu je obsaženo

inside a small volume?

velké množství hmoty?

Which is the job that I have to show you today.

Mým dnešním úkolem je ukázat vám právě tohle.

And the tool that we use is to watch the way

Postup, který užíváme, je pozorování způsobu,

stars orbit the black hole.

jakým hvězdy obíhají kolem černé díry.

Stars will orbit the black hole

Hvězdy obíhají černou díru

in the very same way that planets orbit the sun.

stejným způsobem, jakým planety obíhají slunce.

It's the gravitational pull

Je to gravitační tah,

that makes these things orbit.

který nutí objekty k tomuto obíhání.

If there were no massive objects these things would go flying off,

Kdyby nebyly přítomny žádné masivní objekty, tak by ostatní objekty místo obíhání uletěly

or at least go at a much slower rate

nebo by alespoň obíhaly mnohem pomalejším tempem,

because all that determines how they go around

protože pro způsob jejich oběhu je rozhodující,

is how much mass is inside its orbit.

kolik hmoty se nachází uvnitř jejich oběžné dráhy.

So, this is great, because remember my job is to show

To je skvělé, protože, jak víte, mým úkolem je vám ukázat,

there is a lot of mass inside a small volume.

že uvnitř malého objemu se skrývá velké množství hmoty.

So, if I know how fast it goes around, I know the mass.

Pokud vím, jaká je rychlost oběhu, znám i hmotu.

And if I know the scale of the orbit I know the radius.

A pokud znám velikost oběžné dráhy, znám i poloměr.

So, I want to see the stars

Chci se tedy podívat na hvězdy,

that are as close to the center of the galaxy as possible.

které jsou pokud možno co nejblíže středu galaxie.

Because I want to show there is a mass inside as small a region as possible.

Chci totiž dokázat přítomnost hmoty uvnitř co nejmenšího prostoru.

So, this means that I want to see a lot of detail.

Znamená to tedy, že chci vidět hodně podrobností.

And that's the reason that for this experiment we've used

Proto jsme k tomuto experimentu použili

the world's largest telescope.

největší dalekohled na světě.

This is the Keck observatory. It hosts two telescopes

Toto je Keckova observatoř. Disponuje dvěma dalekohledy

with a mirror 10 meters, which is roughly

se zrcadlem velikosti deseti metrů, což zhruba odpovídá

the diameter of a tennis court.

průměru tenisového kurtu.

Now, this is wonderful,

To je úžasné,

because the campaign promise

protože od velkých dalekohledů

of large telescopes is that is that the bigger the telescope,

se očekávalo, že čím větší dalekohled,

the smaller the detail that we can see.

tím menší detaily nám umožní spatřit.

But it turns out these telescopes, or any telescope on the ground

Ukázalo se však, že tyto dalekohledy, a vlastně jakýkoliv pozemní dalekohled,

has had a little bit of a challenge living up to this campaign promise.

nedokáží zcela naplnit očekávání, která do nich byla vkládána.

And that is because of the atmosphere.

Může za to atmosféra.

Atmosphere is great for us; it allows us

Pro nás je atmosféra něčím úžasným, protože nám umožňuje

to survive here on Earth.

zde na Zemi přežít.

But it's relatively challenging for astronomers

Na druhou stranu představuje poměrně zásadní překážku pro astronomy,

who want to look through the atmosphere to astronomical sources.

kteří se chtějí dívat skrze atmosféru na astronomické zdroje.

So, to give you a sense of what this is like,

Pro vaši lepší představu

it's actually like looking at a pebble

je to vlastně, jako když se díváte na oblázek

at the bottom of a stream.

na dně potoka.

Looking at the pebble on the bottom of the stream,

Když se na ten oblázek na dně díváte,

the stream is continuously moving and turbulent,

voda v potoce neustále prudce proudí,

and that makes it very difficult to see the pebble on the bottom of the stream.

a proto oblázek vidíte jen s velkými obtížemi.

Very much in the same way, it's very difficult

Stejně tak je velice obtížné

to see astronomical sources, because of the

vidět astronomické zdroje, jelikož

atmosphere that's continuously moving by.

se kolem neustále pohybuje atmosféra.

So, I've spent a lot of my career working on ways

Strávila jsem značnou část svojí kariéry hledáním možností,

to correct for the atmosphere, to give us a cleaner view.

jak vliv atmosféry korigovat, abychom viděli zřetelněji.

And that buys us about a factor of 20.

Dosáhli jsme v tomto ohledu asi dvacetinásobného zlepšení.

And I think all of you can agree that if you can

Myslím, že se všichni shodneme na tom,

figure out how to improve life by a factor of 20,

že pokud bychom zjistili, jak dvacetinásobně zlepšit svůj život,

you've probably improved your lifestyle by a lot,

tak by se náš životní styl pravděpodobně opravdu výrazně vylepšil -

say your salary, you'd notice, or your kids, you'd notice.

všimli byste si toho u svého platu, u svých dětí.

And this animation here shows you one example of

Tato animace je ukázkou jednoho příkladu

the techniques that we use, called adaptive optics.

užítí techniky, kterou nazýváme adaptivní optika.

You're seeing an animation that goes between

Vidíte zde animaci, která nabízí ukázku

an example of what you would see if you don't use this technique --

toho, co byste viděli, pokud byste této techniky nevyužili.

in other words, just a picture that shows the stars --

Je to vlastně jen obrázek hvězd.

and the box is centered on the center of the galaxy,

Ten rámeček tady ohraničuje střed galaxie,

where we think the black hole is.

kde se, jak se domníváme, nachází černá díra.

So, without this technology you can't see the stars.

Bez této technologie nemůžete vidět hvězdy.

With this technology all of a sudden you can see it.

S její pomocí je najednou vidíte.

This technology works by introducing a mirror

Princip této technologie je založen na zapojení zrcadla

into the telescope optics system

do optického systému dalekohledu,

that's continuously changing to counteract what the atmosphere is doing to you.

které se neustále otáčí, aby korigovalo vliv atmosféry na vaše pozorování.

So, it's kind of like very fancy eyeglasses for your telescope.

Je to vlastně jako kdybyste svému dalekohledu pořídili opravdu drahé brýle.

Now, in the next few slides I'm just going to focus on

U několika dalších snímků se zaměřím

that little square there.

na ten malý čtvereček tady.

So, we're only going to look at the stars inside that small square,

Budeme se tedy dívat pouze na hvězdy uvnitř toho malého čtverečku,

although we've looked at all of them.

ačkoliv jsme se dívali na všechny.

So, I want to see how these things have moved.

Chci vidět, k jakému pohybu zde došlo.

And over the course of this experiment, these stars

Během našeho experimentu se tyto hvězdy

have moved a tremendous amount.

velice výrazně pohnuly.

So, we've been doing this experiment for 15 years,

Tento experiment provádíme již patnáct let

and we see the stars go all the way around.

a za tu dobu jsme viděli hvězdy pohybovat se všemi směry.

Now, most astronomers have a favorite star,

Většina astronomů má svoji oblíbenou hvězdu

and mine today is a star that's labeled up there, SO-2.

a mojí oblíbenkyní je dnes hvězda, která je zde označena jako SO-2.

Absolutely my favorite star in the world.

Moje vůbec nejoblíbenější hvězda na světě.

And that's because it goes around in only 15 years.

Je to proto, že její doba oběhu je jen patnáct let.

And to give you a sense of how short that is,

Abyste měli představu, jak krátká doba to je, tak pro srovnání

the sun takes 200 million years to go around the center of the galaxy.

slunci trvá 200 miliónů let, než oběhne kolem středu galaxie.

Stars that we knew about before, that were as close to the center of the galaxy

U hvězd nejblíže středu galaxie, které jsme znali dříve,

as possible, take 500 years.

je doba oběhu 500 let.

And this one, this one goes around in a human lifetime.

Tahle hvězda to zvládne během lidského života.

That's kind of profound, in a way.

V určitém ohledu je to velmi hluboká myšlenka.

But it's the key to this experiment. The orbit tells me

Zároveň je to ale klíč k tomuto experimentu. Oběžná dráha mi ukazuje,

how much mass is inside a very small radius.

jak velké množství hmoty je soustředěno uvnitř velmi malého poloměru.

So, next we see a picture here that shows you

Dále tady vidíme obrázek, který ukazuje

before this experiment the size to which we could

rozměr, do nějž jsme byli před tímto experimentem schopni

confine the mass of the center of the galaxy.

zhustit hmotu galaktického středu.

What we knew before is that there was four million

Již dříve jsme věděli, že uvnitř tohoto kruhu

times the mass of the sun inside that circle.

je soustředěna hmota čtyřmilionkrát větší než hmota slunce.

And as you can see, there was a lot of other stuff inside that circle.

Jak můžete vidět, uvnitř toho kruhu byla i řada dalších věcí.

You can see a lot of stars.

Vidíte tu hodně hvězd.

So, there was actually lots of alternatives

Existovalo tedy mnoho dalších alternativ

to the idea that there was a supermassive black hole at the center of the galaxy,

k tezi, že ve středu naší galaxie se nachází supermasivní černá díra,

because you could put a lot of stuff in there.

protože tam mohlo být i mnoho jiných věcí.

But with this experiment, we've confined

Během tohoto experimentu jsme ale ohraničili

that same mass to a much smaller volume

stejnou hmotu mnohem menším objemem,

that's 10,000 times smaller.

desettisíckrát menším.

And because of that, we've been able to show

Díky tomu jsme mohli dokázat,

that there is a supermassive black hole there.

že tam supermasivní černá díra je.

To give you a sense of how small that size is,

Abyste si udělali představu o tom, o jak malém rozměru zde hovoříme,

that's the size of our solar system.

tak takhle velká je naše sluneční soustava.

So, we're cramming four million times the mass of the sun

Zhustili jsme tedy hmotu čtyř miliónů sluncí

into that small volume.

do takhle malého objemu.

Now, truth in advertising. Right?

A nyní: "Reklama má být pravdivá", že ano?

I have told you my job is to get it down to the Schwarzchild radius.

Řekla jsem vám, že mým cílem je zredukovat velikost až na Schwarzschildův poloměr.

And the truth is, I'm not quite there.

A pravdou je, že jsem se tak daleko dosud nedostala.

But we actually have no alternative today

Dnes však nemáme žádné jiné alternativní

to explaining this concentration of mass.

vysvětlení této koncentrace hmoty.

And, in fact, it's the best evidence we have to date

Je to nejlepší důkaz, který doposud máme

for not only existence of a supermassive black hole

o existenci supermasivní černé díry,

at the center of our own galaxy, but any in our universe.

nejen ve středu naší vlastní galaxie, ale kdekoliv v našem vesmíru.

So, what next? I actually think

Co bude teď následovat? Myslím,

this is about as good as we're going to do with today's technology,

že tohle je maximum, čeho jsme schopni se současnou technologií dosáhnout,

so let's move on with the problem.

a proto přejděme dál.

So, what I want to tell you, very briefly,

Chci vám velice stručně ukázat

is a few examples

několik příkladů

of the excitement of what we can do today

zajímavých věcí, které můžeme dělat již dnes

at the center of the galaxy, now that we know that there is,

ve středu naší galaxie, když teď už víme,

or at least we believe,

nebo alespoň věříme,

that there is a supermassive black hole there.

že se tam nachází supermasivní černá díra.

And the fun phase of this experiment

Zábavná etapa tohoto experimentu spočívá v tom,

is, while we've tested some of our ideas

že když jsme otestovali některé naše předpoklady

about the consequences of a supermassive black hole

dopadů existence supermasivní černé díry

being at the center of our galaxy,

ve středu naší galaxie,

almost every single one

téměř každý z těchto předpokladů

has been inconsistent with what we actually see.

byl v nesouladu s tím, co ve skutečnosti vidíme.

And that's the fun.

A to je to zajímavé.

So, let me give you the two examples.

Uvedu zde dva příklady.

You can ask, "What do you expect

Můžeme si položit otázku: "Co čekat

for the old stars, stars that have been around the center of the galaxy

u starých hvězd, které se pohybují kolem středu galaxie

for a long time, they've had plenty of time to interact with the black hole."

již dlouhou dobu a které měly dost času k vzájemné interakci s černou dírou?"

What you expect there is that old stars

Dalo by se očekávat, že staré hvězdy

should be very clustered around the black hole.

budou natěsno seskupeny kolem černé díry.

You should see a lot of old stars next to that black hole.

Poblíž té černé díry byste měli vidět hodně starých hvězd.

Likewise, for the young stars, or in contrast, the young stars,

Naopak, mladé hvězdy

they just should not be there.

by tam být neměly.

A black hole does not make a kind neighbor to a stellar nursery.

Černá díra není pro hvězdnou školku dobrým sousedem.

To get a star to form, you need a big ball of gas and dust to collapse.

K vzniku hvězdy je třeba, aby se zhustil velký oblak plynu a prachu.

And it's a very fragile entity.

Jedná se o velmi křehký útvar.

And what does the big black hole do?

Co ale způsobí velká černá díra?

It strips that gas cloud apart.

Roztrhá ten oblak plynu.

It pulls much stronger on one side than the other

Má mnohem silnější tah na jedné straně než na druhé

and the cloud is stripped apart.

a ten oblak se proto roztrhá.

In fact, we anticipated that star formation shouldn't proceed in that environment.

Domnívali jsme se proto, že v podobném prostředí by k vzniku hvězd nemělo docházet.

So, you shouldn't see young stars.

Neměli bychom tam tedy vidět mladé hvězdy.

So, what do we see?

Co ale vidíme?

Using observations that are not the ones I've shown you today,

Na základě jiných metod pozorování, než jsem vám dnes ukazovala,

we can actually figure out which ones are old and which ones are young.

můžeme zjistit, které hvězdy jsou staré a které jsou mladé.

The old ones are red.

Staré hvězdy jsou červené.

The young ones are blue. And the yellow ones, we don't know yet.

Mladé jsou modré. U žlutých zatím nevíme.

So, you can already see the surprise.

Už tedy sami vidíte to překvapení.

There is a dearth of old stars.

Je tu nedostatek starých hvězd.

There is an abundance of young stars, so it's the exact opposite of the prediction.

Je tu mnoho mladých hvězd, což je přesný opak toho, co jsme očekávali.

So, this is the fun part.

To je ta legrační stránka celé věci.

And in fact, today, this is what we're trying to figure out,

Je to vlastně to, co se snažíme zjistit,

this mystery of how do you get --

objasnit to tajemství,

how do you resolve this contradiction.

jak vyřešit tenhle rozpor.

So, in fact, my graduate students

Moji doktorarandi

are, at this very moment, today, at the telescope,

jsou právě v tuto chvíli, dnes, u dalekohledu

in Hawaii, making observations to get us

na Havaji, a provádějí pozorování, které nás,

hopefully to the next stage,

doufejme, posune do další fáze,

where we can address this question

kde budeme moci zodpovědět otázku,

of why are there so many young stars,

proč zde vidíme tolik mladých hvězd

and so few old stars.

a tak málo starých.

To make further progress we really need to look at the orbits

Abychom dosáhli dalšího pokroku, musíme se podívat na oběžné dráhy

of stars that are much further away.

hvězd, které se nacházejí mnohem dále.

To do that we'll probably need much more

K tomu budeme pravděpodobně potřebovat mnohem

sophisticated technology than we have today.

vyspělejší technologii než máme dnes.

Because, in truth, while I said we're correcting

Protože, i když jsem říkala, že korigujeme vliv

for the Earth's atmosphere, we actually only

atmosféry Země, jsme schopni zkorigovat

correct for half the errors that are introduced.

pouze polovinu chyb, které vzniknou.

We do this by shooting a laser up into the atmosphere,

Děláme to tak, že do atmosféry vysíláme laserový paprsek,

and what we think we can do is if we

a domníváme se, že pokud bychom jich

shine a few more that we can correct the rest.

vyslali více, opravili bychom i zbytek chyb.

So this is what we hope to do in the next few years.

Doufáme, že k tomu dojde někdy během několika následujících let.

And on a much longer time scale,

A v mnohem delším časovém horizontu

what we hope to do is build even larger telescopes,

doufáme, že budeme schopni zkonstruovat ještě větší dalekohledy,

because, remember, bigger is better in astronomy.

protože, jak víte, v astronomii platí heslo: čím větší, tím lepší.

So, we want to build a 30 meter telescope.

Chceme tedy zkonstruovat třicetimetrový dalekohled.

And with this telescope we should be able to see

A s pomocí tohoto dalekohledu bychom měli být schopni spatřit

stars that are even closer to the center of the galaxy.

hvězdy, které jsou ještě blíže středu naší galaxie.

And we hope to be able to test some of

Doufáme, že budeme moci otestovat některé z

Einstein's theories of general relativity,

Einsteinových obecných teorií relativity a

some ideas in cosmology about how galaxies form.

některé kosmologické teze o vzniku galaxií.

So, we think the future of this experiment

Domníváme se, že budoucnost tohoto experimentu

is quite exciting.

bude nesmírně zajímavá.

So, in conclusion, I'm going to show you an animation

Na závěr vám ukážu animaci,

that basically shows you how these

která vlastně zachycuje, jak se tyto

orbits have been moving, in three dimensions.

oběžné dráhy pohybují, ve třech rozměrech.

And I hope, if nothing else,

Doufám, když nic jiného,

I've convinced you that, one, we do in fact

že jsem vás přesvědčila o tom, že skutečně

have a supermassive black hole at the center of the galaxy.

existuje supermasivní černá díra ve středu naší galaxie.

And this means that these things do exist in our universe,

Znamená to, že tyto objekty v našem vesmíru skutečně existují

and we have to contend with this, we have to explain

a že se s tím musíme vyrovnat, že musíme vysvětlit,

how you can get these objects in our physical world.

jak se v našem fyzickém světě objevily.

Second, we've been able to look at that interaction

Rovněž jsme se dnes podívali na interakci

of how supermassive black holes interact,

supermasivních černých děr s okolním prostředím,

and understand, maybe, the role in which they play

a možná porozuměli roli, jakou sehrávají při

in shaping what galaxies are, and how they work.

určování podoby a fungování galaxií.

And last but not least,

A v neposlední řadě,

none of this would have happened

žádná z těchto věcí by nebyla možná

without the advent of the tremendous progress

bez úžasného pokroku,

that's been made on the technology front.

který se odehrál na poli technologie.

And we think that this is a field that is moving incredibly fast,

Domníváme se, že tento obor se velice rychle vyvíjí

and holds a lot in store for the future.

a má do budoucna velký potenciál.

Thanks very much.

Mnohokrát vám děkuji.

(Applause)

(Potlesk)