Andrea Ghez: The hunt for a supermassive black hole

Andrea Ghez: Die Jagd nach einem supermassiven schwarzen Loch

Übersetzung: Alex Boos Lektorat: Annegret Krueppel

How do you observe something you can't see?

Wie beobachtet man etwas, dass man nicht sehen kann?

This is the basic question of somebody who's interested

Das ist die grundlegende Frage von jemandem, der daran interessiert ist

in finding and studying black holes.

schwarze Löcher zu finden und zu studieren.

Because black holes are objects

Denn schwarze Löcher sind Objekte,

whose pull of gravity is so intense

deren Anziehungskraft so intensiv ist,

that nothing can escape it, not even light,

dass nichts ihnen entkommen kann, nicht mal Licht,

so you can't see it directly.

also kann man sie nicht unmittelbar sehen.

So, my story today about black holes

Nun, heute handelt meine Geschichte von schwarzen Löchern,

is about one particular black hole.

von einem bestimmten schwarzen Loch.

I'm interested in finding whether or not

Es interessiert mich herauszufinden, ob es im Zentrum

there is a really massive, what we like to call

unserer Galaxie ein wirklich massereiches schwarzes Loch gibt,

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

eines das wir "supermassiv" nennen, oder nicht?

And the reason this is interesting is that

Das ist interessant, weil es uns

it gives us an opportunity to prove

Gelegenheit gibt, zu beweisen

whether or not these exotic objects really exist.

ob diese exotischen Objekte tatsächlich existieren oder nicht.

And second, it gives us the opportunity

Und außerdem haben wir so Gelegenheit

to understand how these supermassive black holes

zu verstehen, wie diese supermassiven schwarzen Löcher

interact with their environment,

mit ihrem Umfeld interagieren

and to understand how they affect the formation and evolution

und wie sie die Entstehung und Evolution der Galaxien

of the galaxies which they reside in.

beeinflussen, in denen sie sich befinden.

So, to begin with,

Nun, zunächst müssen wir

we need to understand what a black hole is

verstehen, was ein schwarzes Loch ist, damit wir

so we can understand the proof of a black hole.

den Beweis für ein schwarzes Loch verstehen könnnen

So, what is a black hole?

Also, was ist ein schwarzes Loch?

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

Nun, in vieler Hinsicht ist ein schwarzes Loch ein unglaublich einfaches Objekt,

because there are only three characteristics that you can describe:

denn es gibt nur drei Eigenschaften, die man beschreiben kann:

the mass,

die Masse,

the spin, and the charge.

den Spin, und die Ladung.

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

Und ich werde nur über die Masse sprechen.

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

In diesem Sinn also ist es ein sehr einfaches Objekt.

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

Andererseits jedoch ist es ein unglaublich kompliziertes Objekt,

that we need relatively exotic physics to describe,

für dessen Beschreibung wir ziemlich exotische Physik brauchen,

and in some sense represents the breakdown of our physical understanding

und stellt so in gewissem Sinne unsere Aufschlüsselung des physikalischen

of the universe.

Verständnisses vom Universum dar.

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

Aber heute möchte ich, dass sie ein schwarzes Loch so verstehen,

for the proof of a black hole,

für den Beweis des schwarzen Lochs

is to think of it as an object

als würden sie sich ein Objekt vorstellen

whose mass is confined to zero volume.

dessen Masse auf null Volumen konzentriert ist.

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

Also trotz der Tatsache, dass ich zu Ihnen über ein

an object that's supermassive,

Objekt sprechen werde, das supermassiv ist,

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

und ich komme gleich dazu, was das wirklich bedeutet,

it has no finite size.

hat es keine finite Größe.

So, this is a little tricky.

Es ist also ein wenig knifflig.

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

Glücklicherweise gibt es eine finite Größe die man sehen kann,

and that's known as the Schwarzschild radius.

und die ist bekannt als der Schwarzschildradius.

And that's named after the guy who recognized

Der ist benannt nach dem Mann, der erkannte

why it was such an important radius.

warum es solch ein bedeutender Radius ist.

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

Dies ist ein virtueller Radius, nicht Realität; das schwarze Loch hat keine Größe.

So why is it so important?

Warum ist er so wichtig?

It's important because it tells us

Er ist wichtig, weil er uns zeigt,

that any object can become a black hole.

dass jedes Objekt ein schwarzes Loch werden kann.

That means you, your neighbor, your cellphone,

Das bedeutet Sie, Ihr Nachbar, Ihr Handy,

the auditorium can become a black hole

der Hörsaal kann ein schwarzes Loch werden,

if you can figure out how to compress it down

wenn man herausfindet wie er auf die Größe

to the size of the Schwarzschild radius.

des Schwarzschildradius zusammengepresst werden kann.

At that point, what's going to happen?

Was passiert an einem solchen Punkt?

At that point gravity wins.

An diesem Punkt gewinnt die Anziehungskraft.

Gravity wins over all other known forces.

Die Anziehungskraft obsiegt über alle bekannten Kräfte.

And the object is forced to continue to collapse

Und das Objekt wird gezwungen weiter zu einem

to an infinitely small object.

unendlich kleinen Objekt zu kollabieren.

And then it's a black hole.

Und ist dann ein schwarzes Loch.

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

Wenn ich also die Erde auf die Größe eines Zuckerwürfels zusammendrückte,

it would become a black hole,

würde sie zu einem schwarzen Loch werden,

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

denn die Größe eines Zuckerwürfels ist ihr Schwarzschildradius.

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

Es kommt also darauf an, diesen Schwarzschildradius zu ermitteln.

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

Dabei stellt sich heraus, dass er tatsächlich ziemlich einfach zu finden ist.

It depends only on the mass of the object.

Er hängt nur von der Masse des Objekts ab.

Bigger objects have bigger Schwarzschild radii.

Größere Objekte haben größere Schwarzschildradien.

Smaller objects have smaller Schwarzschild radii.

Kleinere Objekte haben kleinere Schwarzschildradien.

So, if I were to take the sun

Wenn ich nun die Sonne nähme,

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

und sie bis zur Größenordnung der Universität von Oxford komprimierte,

it would become a black hole.

dann würde sie ein schwarzes Loch werden.

So, now we know what a Schwarzschild radius is.

Nun wissen wir also was ein Schwarzschildradius ist.

And it's actually quite a useful concept,

Und es ist tatsächlich ein ziemlich nützliches Konzept,

because it tells us not only

weil es uns nicht nur zeigt

when a black hole will form,

wann sich ein schwarzes Loch bildet,

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

sondern uns auch die wichtigsten Teile für den Beweis eines schwarzen Lochs liefert.

I only need two things.

Ich brauche nur zwei Sachen.

I need to understand the mass of the object

Ich muss die Masse eines Objektes kennen,

I'm claiming is a black hole,

von dem ich behaupte, dass es ein schwarzes Loch ist,

and what its Schwarzschild radius is.

und seinen Schwarzschildradius.

And since the mass determines the Schwarzschild radius,

Und da die Masse den Schwarzschildradius festlegt,

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

brauche ich eigentlich nur eine Sache zu kennen.

So, my job in convincing you

Wenn ich Sie also davon überzeugen will,

that there is a black hole

dass es ein schwarzes Loch gibt,

is to show that there is some object

muss ich zeigen, dass es ein Objekt gibt,

that's confined to within its Schwarzschild radius.

dass von seinem Schwarzschildradius begrenzt wird.

And your job today is to be skeptical.

Und Ihre Aufgabe heute ist skekptisch zu sein.

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

Gut, ich spreche also von keinem normalen schwarzen Loch;

I'm going to talk about supermassive black holes.

sondern von einem supermassiven schwarzen Loch.

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

Ich will noch ein paar Worte darüber sagen, was ein normales schwarzes Loch ist,

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

in der Annahme, dass es so etwas wie ein normales schwarzes Loch geben könnte.

An ordinary black hole is thought to be the end state

Ein normales schwarzes Loch halten wir für den Endzustand

of a really massive star's life.

im Lebenszyklus eines wirklich massereichen Sterns.

So, if a star starts its life off

Wenn also ein Stern sein Leben beginnt

with much more mass than the mass of the Sun,

mit einer weit größeren Masse als der unserer Sonne,

it's going to end its life by exploding

beendet er sein Leben explodierend

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

und hinterlässt diese schönen Reste einer Supernova die wir hier sehen.

And inside that supernova remnant

Und im Inneren dieser Supernova-Überbleibsel

is going to be a little black hole

wird ein kleines schwarzes Loch sein,

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

dass etwa dreimal soviel Masse hat, wie die Sonne.

On an astronomical scale

In astronomischer Größenordnung

that's a very small black hole.

ist das ein sehr kleines schwarzes Loch.

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

Nun will ich aber über supermassive schwarze Löcher reden,

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

und die supermassiven schwarzen Löcher vermuten wir im Zentrum von Galaxien.

And this beautiful picture taken with the Hubble Space Telescope

Und dieses schöne Bild hier, aufgenommen mit dem Hubble-Weltraumteleskop

shows you that galaxies come in all shapes and sizes.

zeigt ihnen, dass es Galaxien in allen Formen und Größen gibt.

There are big ones. There are little ones.

Es gibt große, es gibt kleine.

Almost every object in that picture there is a galaxy.

Nahezu jedes Objekt in diesem Bild ist eine Galaxie.

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

Oben links sehen Sie eine sehr schöne Spirale,

And there are a hundred billion stars in that galaxy,

in dieser Galaxie befinden sich hundert Billionen Sterne,

just to give you a sense of scale.

nur um Ihnen ein Gefühl fur die Dimensionen zu geben.

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

Und all das Licht, dass wir von einer typischen Galaxie sehen,

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

also von der Art Galaxien die man hier sieht,

comes from the light from the stars.

kommt von dem Licht der Sterne.

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

Wir sehen also die Galaxie wegen des Sternenlichts.

Now, there are a few relatively exotic galaxies.

Es gibt jedoch einige recht exotische Galaxien.

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

Ich nenne sie gern die Primadonnen der Galaxywelt,

because they are kind of show offs.

denn sie sind irgendwie Angeber.

And we call them active galactic nuclei.

Und wir nennen sie aktive galaktische Kerne.

And we call them that because their nucleus,

Wir nennen sie so, weil ihr Kern,

or their center, are very active.

beziehungsweise ihr Zentrum sehr aktiv ist.

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

Also dort im Zentrum, von dort kommt tatsächlich

most of the starlight comes out from.

das meiste Sternenlicht.

And yet, what we actually see is light

Und dann sehen wir noch Licht,

that can't be explained by the starlight.

dass nicht mit dem Sternenlicht erklärt werden kann.

It's way more energetic.

Es ist sehr viel energiereicher.

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

Bei einigen Beispielen ist es sogar wie bei denen, die wir hier sehen.

There are also jets emanating out from the center.

Da kommen auch Strahlen genau aus dem Zentrum.

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

Wieder eine Energiequelle, die schwierig zu erklären ist,

if you just think that galaxies are composed of stars.

wenn man annimmt, das die Galaxien nur aus Sternen bestehen.

So, what people have thought is that perhaps

Man nahm nun an, dass es vielleicht

there are supermassive black holes

supermassive schwarze Löcher gibt,

which matter is falling on to.

auf die Materie fällt.

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

Man kann das schwarze Loch selbst also nicht sehen,

but you can convert the gravitational energy of the black hole

aber man kann die Gravitationsenergie des schwarzen Loches

into the light we see.

in das Licht umwandeln, das wir sehen.

So, there is the thought that maybe supermassive black holes

Man nimmt nun an, das die supermassiven Löcher

exist at the center of galaxies.

im Mittelpunkt der Galaxien existieren.

But it's a kind of indirect argument.

Das ist jedoch eher ein indirekter Beweis.

Nonetheless, it's given rise to the notion

Er hat jedoch die Wahrnehmung begründet,

that maybe it's not just these prima donnas

dass vielleicht nicht nur diese Primadonnen

that have these supermassive black holes,

jene supermassiven schwarzen Löcher haben,

but rather all galaxies might harbor these

sondern vielmehr alle Galaxien diese supermasssiven

supermassive black holes at their centers.

schwarzen Löcher in ihren Zentren beherbergen.

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

Und wenn das der Fall ist -- und dies ist das Beispiel einer normalen Galaxie;

what we see is the star light.

dann sehen wir das Sternenlicht.

And if there is a supermassive black hole,

Und wenn es dort ein supermassives schwarzes Loch gibt,

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

müssen wir unterstellen, das es ein schwarzes Loch auf Diät ist.

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

Denn so wird das energetische Phänomen unterdrückt, dass wir

in active galactic nuclei.

in aktiven galaktischen Kernen sehen.

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

Wenn wir nach diesen getarnten schwarzen Löchern

at the center of galaxies,

im Zentrum von Galaxien Ausschau halten,

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

dann blicken wir am besten in unsere eigene Galaxie, die Milchstraße.

And this is a wide field picture

Dies ist ein Bild der Wide Field Kamera

taken of the center of the Milky Way.

vom Zentrum der Milchstraße.

And what we see is a line of stars.

Wir sehen Sterne entlang einer Linie.

And that is because we live in a galaxy which has

Und zwar weil wir in einer Galaxie leben,

a flattened, disk-like structure.

die eine abgeflachte, scheibenartige Anordnung zeigt.

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

Und wir leben mittendrin, und wenn wir zum Mittelpunkt schauen,

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

sehen wir die Ebene, welche die Ebene der Galaxie beschreibt,

or line that defines the plane of the galaxy.

oder die Linie, welche die Ebene der Galaxie festlegt.

Now, the advantage of studying our own galaxy

Der Vorteil unsere eigene Galaxie zu untersuchen liegt nun darin,

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

dass es das einzige Galaxienzentrum in unserer Nähe ist,

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

das wir haben, denn die nächstgelegene Galaxie

is 100 times further away.

ist hundert mal so weit entfernt.

So, we can see far more detail in our galaxy

Wir können folglich in unserer Galaxie mehr Details erkennen,

than anyplace else.

als irgendwo sonst.

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

Und wie Sie gleich sehen werden, ist die Fähigkeit Details zu erkennen

is key to this experiment.

bei diesem Experiment entscheidend.

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

Nun, wie beweisen Astronomen, dass eine große Masse

inside a small volume?

in einem kleinen Volumen steckt?

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

Was ich Ihnen ja heute zeigen will.

And the tool that we use is to watch the way

Unser Hilfsmittel ist, zu beobachten wie

stars orbit the black hole.

Sterne das schwarze Loch umkreisen.

Stars will orbit the black hole

Sterne umkreisen das schwarze Loch

in the very same way that planets orbit the sun.

genau so, wie Planeten die Sonne umkreisen.

It's the gravitational pull

Sie erhalten ihre Umlaufbahn

that makes these things orbit.

durch den Einfluss der Anziehungskraft.

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

Wenn es keine massereichen Objekte gäbe, würden diese Dinger wegfliegen,

or at least go at a much slower rate

oder sich wenigstens viel langsamer bewegen,

because all that determines how they go around

denn bestimmend für ihre Umlaufbahn ist allein

is how much mass is inside its orbit.

die Größe der Masse innerhalb der Umlaufbahn.

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

Das ist großartig, denn mir geht es ja darum, Ihnen zu zeigen,

there is a lot of mass inside a small volume.

dass dort eine große Masse auf kleinem Raum ist.

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

Wenn ich also die Umlaufgeschwindigkeit kenne, weiß ich auch die Masse.

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

Und wenn ich die Größenordnung der Umlaufbahn kenne, kenne ich den Radius.

So, I want to see the stars

Ich will nun die Sterne betrachten,

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

die so nah wie möglich am Zentum der Galaxie sind.

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

Weil ich für eine möglichst kleine Region zeigen will, dass dort eine Masse ist.

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

Folglich will ich viele Details sehen.

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

Und aus diesem Grund haben wir für dieses Experiment

the world's largest telescope.

das größte Teleskop der Welt verwendet.

This is the Keck observatory. It hosts two telescopes

Dies ist das Keck Observatorium. Es beherbergt zwei Teleskope

with a mirror 10 meters, which is roughly

mit einem 10 Meter Spiegel, was etwa

the diameter of a tennis court.

der Durchmesser eines Tennisplatzes ist.

Now, this is wonderful,

Das ist wunderbar,

because the campaign promise

denn das Werbeversprechen

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

für große Teleskope ist: je größer dasTeleskop,

the smaller the detail that we can see.

desto kleinere Details kann man erkennen.

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

Es stellt sich jedoch heraus, das dieses Teleskop wie jedes andere auf der Erde

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

bei der Erfüllung des Werbeversprechens ein kleines Handicap hat.

And that is because of the atmosphere.

Nämlich wegen der Atmosphäre.

Atmosphere is great for us; it allows us

Für uns ist die Atmosphäre toll; sie erlaubt uns

to survive here on Earth.

hier auf der Erde zu überleben.

But it's relatively challenging for astronomers

Sie ist jedoch eine ziemliche Herausforderung für Astronomen

who want to look through the atmosphere to astronomical sources.

die durch die Atmoshpäre hindurch astronomische Quellen betrachten wollen.

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

Um ihnen eine Vorstellung davon zu vermitteln,

it's actually like looking at a pebble

es ist wirklich so, als betrachte man einen Stein

at the bottom of a stream.

am Boden eines Wasserlaufs.

Looking at the pebble on the bottom of the stream,

Während man den Stein im Flussbett betrachtet,

the stream is continuously moving and turbulent,

ist der Fluss in ständiger Bewegung und turbulent,

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

und so ist es sehr schwierig, den Stein am Flussboden zu sehen.

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

Genauso schwierig ist es,

to see astronomical sources, because of the

astronomische Quellen zu sehen, wegen der

atmosphere that's continuously moving by.

Atmosphäre, die fortwährend vorbeizieht.

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

Nun, ich habe viel Zeit meiner Laufbahn damit verbracht, Korrekturmöglichkeiten

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

für die Atmosphäre zu erarbeiten, damit wir eine reinere Sicht erhalten.

And that buys us about a factor of 20.

Und das bringt uns einen Faktor von 20.

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

Und ich glaube Sie können alle zustimmen, dass wenn man

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

herausfindet, wie man das Leben um einen Faktor von 20 verbessert,

you've probably improved your lifestyle by a lot,

man wahrscheinlich seinen Lebensstil erheblich verbessert hat,

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

man würde es beispielsweise beim Gehalt bemerken, oder bei seinen Kindern.

And this animation here shows you one example of

Und diese Animation hier zeigt Ihnen ein Beispiel der

the techniques that we use, called adaptive optics.

Methoden, die wir anwenden, man nennt sie adaptive Optik.

You're seeing an animation that goes between

Sie sehen eine Animation, die von einem Beispiel

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

dessen ausgeht, was man ohne Verwendung des Verfahrens sehen würde.

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

In anderen Worten, nur ein Bild, das die Sterne zeigt,

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

Und der Rahmen ist zentriert mit dem Zentrum der Galaxie,

where we think the black hole is.

wo wir das schwarze Loch vermuten.

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

Ohne dieses Verfahren kann man die Sterne nicht sehen.

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

Mit diesem Verfahren kann man sie plötzlich sehen.

This technology works by introducing a mirror

Diese Technologie funktioniert durch Einbringung eines Spiegels

into the telescope optics system

in das optische System des Teleskops,

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

der durch ständige Veränderung die Aktivitäten der Atmosphäre kontert.

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

Es sind also eine Art sehr raffinierter Brillengläser für Ihr Teleskop.

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

Bei den nächsten paar Folien werde ich mich auf

that little square there.

dieses kleine Quadrat hier konzentrieren.

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

Wir werden uns nur die Sterne innerhalb dieses kleinen Quadrats ansehen

although we've looked at all of them.

obschon wir alle von ihnen betrachtet haben.

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

Ich will nun wissen, wie diese Dinge sich bewegt haben.

And over the course of this experiment, these stars

Und im Verlauf dieses Experiments haben sich diese Sterne

have moved a tremendous amount.

um einen gewaltigen Wert bewegt.

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

Wir machen dieses Experiment seit 15 Jahren,

and we see the stars go all the way around.

und sehen die Sterne ganz herum laufen.

Now, most astronomers have a favorite star,

Jetzt haben die meisten Astronomen einen Lieblingsstern,

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

und meiner ist heute ein Stern, der dort oben bezeichnet ist, SO-2.

Absolutely my favorite star in the world.

Mein absoluter Lieblingsstern in der Welt.

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

Und das, weil er nur 15 Jahre Umlaufzeit hat.

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

Und um Ihnen ein Gefühl dafür zu geben wie kurz das ist:

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

die Sonne braucht 200 Millionen Jahre, um das Zentrum der Galaxie zu umrunden.

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

Sterne von denen wir vorher schon wussten, dass sie ganz nah am Zentrum

as possible, take 500 years.

der Galaxie liegen, brauchen 500 Jahre.

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

Und dieser, dieser kommt in einer menschlichen Lebensspanne herum.

That's kind of profound, in a way.

Das ist irgendwie tiefgreifend.

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

Es ist jedoch der Schlüssel zu diesem Experiment. Der Umlauf sagt mir

how much mass is inside a very small radius.

wieviel Masse im Inneren eines sehr kleinen Radius steckt.

So, next we see a picture here that shows you

Als nächstes sehen wir hier ein Bild, dass Ihnen zeigt

before this experiment the size to which we could

auf welche Größe wir die Masse des Zentrums der

confine the mass of the center of the galaxy.

Galaxie vor diesem Experiment begrenzen konnten.

What we knew before is that there was four million

Vormals wussten wir, dass vier Millionen Sonnenmassen

times the mass of the sun inside that circle.

im Inneren dieses Kreises waren.

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

Und wie Sie sehen können, war noch eine Menge anderer Sachen in diesem Kreis.

You can see a lot of stars.

Man sieht eine Menge Sterne.

So, there was actually lots of alternatives

Es gab also einen Haufen Alternativen zu der Vorstellung,

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

dass es ein supermassives schwarzes Loch im Zentrum der Galaxie gab,

because you could put a lot of stuff in there.

denn man konnte eine Menge Zeug dort hineinstecken.

But with this experiment, we've confined

Mit diesem Experiment haben wir jedoch die gleiche

that same mass to a much smaller volume

Masse auf ein viel kleineres Volumen eingegrenzt,

that's 10,000 times smaller.

das zehntausend Mal kleiner ist.

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

Und daher konnten wir zeigen,

that there is a supermassive black hole there.

das sich dort ein supermassives schwarzes Loch befindet.

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

Um Ihnen eine Vorstellung davon zu geben, wie klein diese Größe ist,

that's the size of our solar system.

das ist die Größe unseres Sonnensystems.

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

Wir zwängen vier Millionen mal die Masse der Sonne

into that small volume.

in diesen kleinen Raum.

Now, truth in advertising. Right?

Tja, Wahrheit in der Werbung. Nicht wahr?

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

Ich habe Ihnen gesagt, ich muss es auf die Größe des Schwarzschildradius bringen.

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

Und tatsächlich ist mir das noch nicht ganz gelungen.

But we actually have no alternative today

Wir haben aber heute wirklich keine andere Möglichkeit

to explaining this concentration of mass.

diese Massenkonzentration zu erklären.

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

Und tatsächlich haben wir bislang keinen besseren Beleg

for not only existence of a supermassive black hole

für die Existenz eines supermassiven schwarzen Lochs

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

im Zentrum unserer Galaxie, oder irgendeines in unserem Universum.

So, what next? I actually think

Wie geht es nun weiter? Ich denke wirklich,

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

dass es mit der heutigen Technologie nicht besser machbar ist,

so let's move on with the problem.

also können wir mit dem Problem weitermachen.

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

Was ich Ihnen ganz kurz zeigen will,

is a few examples

sind ein paar Beispiele

of the excitement of what we can do today

der Begeisterung über das, was wir heute

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

am Zentrum unserer Galaxie tun können, nun da wir wissen,

or at least we believe,

oder wenigstens glauben,

that there is a supermassive black hole there.

dass es dort ein supermassives schwarzes Loch gibt.

And the fun phase of this experiment

Und der unterhaltsame Abschnitt dieses Experiments ist,

is, while we've tested some of our ideas

während wir einige unserer Ideen überprüft haben

about the consequences of a supermassive black hole

hinsichtlich der Auswirkungen eines supermassiven schwarzen Lochs

being at the center of our galaxy,

am Mittelpunkt unserer Galaxie,

almost every single one

war beinah jede einzelne

has been inconsistent with what we actually see.

unvereinbar mit unseren Beobachtungen.

And that's the fun.

Und das ist der Spaß.

So, let me give you the two examples.

Lassen Sie mich Ihnen zwei Beispiele geben.

You can ask, "What do you expect

Man kann fragen, "Was erwarten wir von

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

den alten Sternen, Sternen die schon lange Zeit am Zentrum der Galaxie

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

sind und ausreichend Zeit hatten, mit dem schwarzen Loch zu interagieren."

What you expect there is that old stars

Man erwartet dort, dass alte Sterne

should be very clustered around the black hole.

um das schwarze Loch stark angehäuft sein sollten.

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

Man sollte eine Menge alter Sterne unmittelbar am schwarzen Loch sehen.

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

Genauso die jungen Sterne, oder im Gegenteil, die jungen Sterne

they just should not be there.

sollten nicht da sein.

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

Ein schwarzes Loch eignet sich nicht als netter Nachbar einer Sternenkrippe.

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

Damit sich ein Stern bildet, braucht es den Kollaps eines großen Balls aus Gas und Staub.

And it's a very fragile entity.

Und er ist ein sehr empfindliches Geschöpf.

And what does the big black hole do?

Und was macht das schwarze Loch?

It strips that gas cloud apart.

Es reißt die Gaswolke auseinander.

It pulls much stronger on one side than the other

Es zieht an einer Seite viel stärker als an der anderen

and the cloud is stripped apart.

und die Wolke wird auseinander gerissen.

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

Wir haben wirklich erwartet, dass Sterne in dieser Umgebung nicht enstehen können,

So, you shouldn't see young stars.

und man daher auch keine jungen Sterne sehen sollte.

So, what do we see?

Und was sehen wir?

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

Mit anderen Beobachtungen als den heute gezeigten,

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

können wir in der Tat erkennen, welche alt sind und welche jung.

The old ones are red.

Die alten sind rot.

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

Die jungen sind blau. Und bei den gelben wissen wir es noch nicht.

So, you can already see the surprise.

Da können sie schon die Überraschung sehen.

There is a dearth of old stars.

Da ist der Tod alter Sterne.

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

Da gibt es junge Sterne im Überfluss, also ist es das genaue Gegenteil der Vorhersage.

So, this is the fun part.

Tja, das ist der schöne Teil.

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

Und das ist heute tatsächlich das, was wir versuchen herauszufinden,

this mystery of how do you get --

dieses Rätsel wie man --

how do you resolve this contradiction.

wie man diesen Widerspruch auflösen kann.

So, in fact, my graduate students

Also meine graduierten Studenten sind

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

gerade jetzt, heute, am Teleskop

in Hawaii, making observations to get us

in Hawaii und machen Beobachtungen, um uns

hopefully to the next stage,

hoffentlich auf die nächste Stufe zu bringen,

where we can address this question

in der wir diese Frage angehen können,

of why are there so many young stars,

warum es dort so viele junge Sterne gibt,

and so few old stars.

und so wenige alte Sterne.

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

Um weitere Fortschritte zu machen, müssen wir wirklich die Umlaufbahnen

of stars that are much further away.

der Sterne betrachten, die viel weiter weg sind.

To do that we'll probably need much more

Um das zu tun, brauchen wir wahrscheinlich viel

sophisticated technology than we have today.

raffiniertere Technologien, als wir sie heute haben.

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

Denn, in Wahrheit, obwohl ich sagte wir korrigieren

for the Earth's atmosphere, we actually only

den Einfluss der Erdatmosphäre, korrigieren wir eigentlich

correct for half the errors that are introduced.

nur die Hälfte der Abweichungen die verursacht werden.

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

Wir schießen dazu einen Laser hinauf in die Atmosphäre,

and what we think we can do is if we

und wir nehmen an, wenn wir ein paar mehr

shine a few more that we can correct the rest.

anstrahlen, können wir den Rest korrigieren.

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

Das ist also, was wir hoffen in den kommenden paar Jahren zu tun.

And on a much longer time scale,

Und in einem viel weiteren zeitlichen Rahmen

what we hope to do is build even larger telescopes,

hoffen wir sogar noch größere Teleskope zu bauen,

because, remember, bigger is better in astronomy.

denn, erinnern Sie sich, größer bedeutet in der Astronomie besser.

So, we want to build a 30 meter telescope.

Wir wollen ein 30 Meter Teleskop bauen.

And with this telescope we should be able to see

Und mit diesem Teleskop sollten wir in der Lage sein,

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

Sterne zu sehen, die sogar noch näher am Mittelpunkt der Galaxie sind.

And we hope to be able to test some of

Und wir hoffen in der Lage zu sein, einige von

Einstein's theories of general relativity,

Einsteins Theorien zur allgemeinen Relativität zu überprüfen,

some ideas in cosmology about how galaxies form.

einige Vorstellungen in der Kosmologie dazu, wie Galaxien entstehen.

So, we think the future of this experiment

Wir glauben, die Zukunft dieses Experiments

is quite exciting.

ist ziemlich aufregend.

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

Abschließend zeige ich Ihnen eine Animation,

that basically shows you how these

die Ihnen im Wesentlichen zeigt, wie diese

orbits have been moving, in three dimensions.

Umlaufbahnen sich in drei Dimensionen bewegt haben.

And I hope, if nothing else,

Und ich hoffe, dass ich Sie wenigstens

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

überzeugt habe, dass wir zum einen wirklich

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

ein supermassives schwarzes Loch im Zentrum der Galaxie haben,

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

und das bedeutet, dass diese Dinger in unserem Universum existieren,

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

und wir uns damit abfinden müssen, wir müssen erklären,

how you can get these objects in our physical world.

wie diese Objekte in unsere physischen Welt kommen können.

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

Zweitens, wir konnten das Zusammenspiel betrachten,

of how supermassive black holes interact,

wie supermassive schwarze Löcher interagieren,

and understand, maybe, the role in which they play

und verstehen, vielleicht, welche Rolle sie dabei spielen,

in shaping what galaxies are, and how they work.

unsere Galaxien zu formen, und wie sie funktionieren.

And last but not least,

Und zuletzt, aber nicht weniger bedeutsam,

none of this would have happened

nichts davon wäre passiert

without the advent of the tremendous progress

ohne den Einzug des gewaltigen Fortschritts,

that's been made on the technology front.

der an der Technologiefront gemacht wurde.

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

Und wir denken dieses Fach entwickelt sich unglaublich schnell,

and holds a lot in store for the future.

und hält eine Menge für die Zukunft bereit.

Thanks very much.

Vielen Dank.

(Applause)

(Applaus)