Andrea Ghez: The hunt for a supermassive black hole

Μετάφραση: George Loukakis Επιμέλεια: Nikolaos Benias

How do you observe something you can't see?

Πώς μπορούμε να παρατηρήσουμε κάτι που δεν μπορούμε να δούμε;

This is the basic question of somebody who's interested

Αυτή είναι η βασική ερώτηση κάποιου που ενδιαφέρεται

in finding and studying black holes.

να ανακαλύψει και να μελετήσει τις μαύρες τρύπες.

Because black holes are objects

Και αυτό γιατί οι μαύρες τρύπες είναι αντικείμενα

whose pull of gravity is so intense

των οποίων η έλξη της βαρύτητας είναι τόσο έντονη

that nothing can escape it, not even light,

που τίποτα δε δύναται να διαφύγει από αυτή, ούτε ακόμη το φως,

so you can't see it directly.

με αποτέλεσμα να μην μπορούμε να τις παρατηρήσουμε άμεσα.

So, my story today about black holes

Έτσι λοιπόν, η σημερινή μου ιστορία για τις μαύρες τρύπες

is about one particular black hole.

αφορά μια συγκεκριμένη μαύρη τρύπα.

I'm interested in finding whether or not

Ενδιαφέρομαι να ανακαλύψω αν υπάρχει ή όχι

there is a really massive, what we like to call

μια πραγματικά βαρέα ή όπως αλλιώς αποκαλείται

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

"υπερμεγέθης" μαύρη τρύπα στο κέντρο του Γαλαξία μας.

And the reason this is interesting is that

Και ο λόγος που αυτό είναι ενδιαφέρον είναι το ότι

it gives us an opportunity to prove

μας δίνεται η ευκαιρία να αποδείξουμε

whether or not these exotic objects really exist.

το εάν πραγματικά υπάρχουν ή όχι αυτά τα εξωτικά αντικείμενα.

And second, it gives us the opportunity

Επίσης, μας δίνεται η ευκαιρία

to understand how these supermassive black holes

να κατανοήσουμε το πως αυτές οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες

interact with their environment,

αλληλεπιδρούν με το περιβάλλον τους

and to understand how they affect the formation and evolution

και το πως επηρεάζουν τον σχηματισμό και τη μετέπειτα εξέλιξη

of the galaxies which they reside in.

των γαλαξιών στους οποίους εμπεριέχονται.

So, to begin with,

Έτσι λοιπόν, για να ξεκινήσουμε,

we need to understand what a black hole is

είναι απαραίτητο να κατανοήσουμε το τι ακριβώς είναι μια μαύρη τρύπα

so we can understand the proof of a black hole.

προκειμένου να κατανοήσουμε την απόδειξη της ύπαρξης μιας μαύρης τρύπας.

So, what is a black hole?

Τι είναι λοιπόν μια μαύρη τρύπα;

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

Από πολλές απόψεις μια μαύρη τρύπα είναι ένα απίστευτα απλό αντικείμενο,

because there are only three characteristics that you can describe:

εφόσον μπορεί να περιγραφεί με μόνο τρία χαρακτηριστικά:

the mass,

τη μάζα,

the spin, and the charge.

την περιστροφή και το φορτίο.

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

Και θα μιλήσω μόνο για τη μάζα.

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

Έτσι, με αυτή την έννοια είναι ένα πολύ απλό αντικείμενο.

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

Αλλά με μια άλλη έννοια είναι ένα απίστευτα πολύπλοκο αντικείμενο

that we need relatively exotic physics to describe,

που χρειαζόμαστε σχεδόν "εξωτική" φυσική προκειμένου να το περιγράψουμε

and in some sense represents the breakdown of our physical understanding

και κατά μια έννοια αντιπροσωπεύει τη κατάρρευση των φυσικών νόμων κατανόησης

of the universe.

του σύμπαντος.

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

Αλλά σήμερα, ο τρόπος που θέλω να κατανοήσετε μια μαύρη τρύπα,

for the proof of a black hole,

προκειμένου να κατανοήσετε την απόδειξη της ύπαρξής μιας μαύρης τρύπας,

is to think of it as an object

είναι το να την διανοηθείτε ως ένα αντικείμενο

whose mass is confined to zero volume.

του οποίου η μάζα είναι περιορισμένη σε μηδενικό όγκο.

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

Έτσι, παρά το γεγονός ότι πρόκειται να σας μιλήσω σχετικά με

an object that's supermassive,

ένα αντικείμενο που είναι υπερμεγέθες,

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

και θα σας πω σε λίγο τι πραγματικά σημαίνει αυτό,

it has no finite size.

δεν έχει πεπερασμένο μέγεθος.

So, this is a little tricky.

Αυτό λοιπόν, είναι λίγο δύσκολο.

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

Αλλά ευτυχώς υπάρχει ένα πεπερασμένο μέγεθος που μπορούμε να παρατηρήσουμε

and that's known as the Schwarzschild radius.

και αυτό είναι γνωστό ως ακτίνα Σβάρτσιλντ.

And that's named after the guy who recognized

Και ονομάστηκε έτσι από τον άνθρωπο που διέκρινε πρώτος

why it was such an important radius.

το γιατί ήταν μία σημαντική ακτίνα.

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

Αυτή η ακτίνα είναι εικονική, όχι πραγματική, εφόσον η μαύρη τρύπα δεν έχει μέγεθος.

So why is it so important?

Γιατί λοιπόν είναι τόσο σημαντική;

It's important because it tells us

Είναι σημαντική γιατί μας πληροφορεί

that any object can become a black hole.

ότι οποιοδήποτε αντικείμενο δύναται να μετατραπεί σε μαύρη τρύπα.

That means you, your neighbor, your cellphone,

Αυτό σημαίνει πως εσείς, ο γείτονάς σας, το κινητό σας τηλέφωνο,

the auditorium can become a black hole

η αίθουσα συνεδριάσεων, μπορούν να μετατραπούν σε μαύρη τρύπα,

if you can figure out how to compress it down

εφόσον βρεθεί τρόπος να συμπιεστούν

to the size of the Schwarzschild radius.

στο μέγεθος την ακτίνας Σβάρτσιλντ.

At that point, what's going to happen?

Σε αυτό το σημείο, τι πρόκειται να συμβεί;

At that point gravity wins.

Στο σημείο αυτό η βαρύτητα υπερισχύει.

Gravity wins over all other known forces.

Η βαρύτητα υπερισχύει σε όλες τις υπόλοιπες γνωστές δυνάμεις.

And the object is forced to continue to collapse

Και το αντικείμενο αναγκάζεται να συνεχίσει να καταρρέει

to an infinitely small object.

προς ένα απείρως μικρό αντικείμενο.

And then it's a black hole.

Και μετά μετατρέπεται σε μια μαύρη τρύπα.

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

Αν λοιπόν μπορούσα να συμπιέσω τη Γη στο μέγεθος ενός κύβου ζάχαρης,

it would become a black hole,

αυτή θα γινόταν μια μαύρη τρύπα,

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

γιατί το μέγεθος ενός κύβου ζάχαρης αποτελεί για τη Γη την ακτίνα Σβάρτσιλντ.

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

Τώρα, το σημαντικό εδώ είναι το να κατανοήσουμε τι ακριβώς είναι αυτή η ακτίνα Σβάρτσιλντ.

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

Και φαίνεται τελικά ότι είναι αρκετά απλό στην κατανόηση.

It depends only on the mass of the object.

Εξαρτάται μόνο από τη μάζα του αντικειμένου.

Bigger objects have bigger Schwarzschild radii.

Τα μεγαλύτερα αντικείμενα έχουν μεγαλύτερες ακτίνες Σβάρτσιλντ.

Smaller objects have smaller Schwarzschild radii.

Τα μικρότερα αντικείμενα έχουν μικρότερες ακτίνες Σβάρτσιλντ.

So, if I were to take the sun

Έτσι, αν θεωρήσουμε τον Ήλιο

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

και τον συμπιέσουμε στο μέγεθος του πανεπιστημίου της Οξφόρδης,

it would become a black hole.

αυτός θα μετατραπεί σε μαύρη τρύπα.

So, now we know what a Schwarzschild radius is.

Έτσι, τώρα γνωρίζουμε τι είναι η ακτίνα Σβάρτσιλντ.

And it's actually quite a useful concept,

Και είναι πραγματικά μια χρήσιμη έννοια,

because it tells us not only

γιατί όχι μόνο μας πληροφορεί

when a black hole will form,

για το πότε θα σχηματιστεί μια μαύρη τρύπα,

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

αλλά μας παρέχει και τα βασικά στοιχεία για την απόδειξη της ύπαρξης της μαύρης τρύπας.

I only need two things.

Χρειάζομαι μόνο δύο πράγματα.

I need to understand the mass of the object

Χρειάζεται να γνωρίζω τη μάζα του αντικειμένου

I'm claiming is a black hole,

που ισχυρίζομαι ότι αποτελεί μια μαύρη τρύπα,

and what its Schwarzschild radius is.

και ποια είναι η ακτίνα Σβάρτσιλντ που αυτό έχει.

And since the mass determines the Schwarzschild radius,

Και εφόσον η μάζα του αντικειμένου καθορίζει την ακτίνα Σβάρτσιλτ που έχει,

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

χρειάζεται να γνωρίζω μόνο ένα χαρακτηριστικό.

So, my job in convincing you

Έτσι, προκειμένου να σας πείσω

that there is a black hole

ότι υπάρχει μια μαύρη τρύπα,

is to show that there is some object

πρέπει να σας δείξω ότι υπάρχει ένα αντικείμενο

that's confined to within its Schwarzschild radius.

που βρίσκεται περιορισμένο εντός της ακτίνας Σβάρτσιλντ.

And your job today is to be skeptical.

Και εσείς από την πλευρά σας πρέπει να είστε δύσπιστοι.

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

Εντάξει, λοιπόν, θα σας μιλήσω για μια ασυνήθιστη μαύρη τρύπα.

I'm going to talk about supermassive black holes.

Θα σας μιλήσω για υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες.

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

Θα ήθελα να πω λίγα λόγια σχετικά με το τι είναι μια συνηθισμένη μαύρη τρύπα,

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

σαν να είναι εφικτό το να υπάρχει μια συνηθισμένη μαύρη τρύπα.

An ordinary black hole is thought to be the end state

Μια συνηθισμένη μαύρη τρύπα θεωρείται ότι είναι το τελικό στάδιο

of a really massive star's life.

της ζωής ενός πραγματικά ογκώδους άστρου.

So, if a star starts its life off

Έτσι, αν ένα άστρο ξεκινά τη ζωή του

with much more mass than the mass of the Sun,

με πολύ μεγαλύτερη μάζα από τη μάζα του Ήλιου

it's going to end its life by exploding

θα τελειώσει τη ζωή του με μία έκρηξη

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

που θα αφήσει πίσω της αυτά τα όμορφα απομεινάρια υπερκαινοφανούς αστέρα που βλέπουμε εδώ.

And inside that supernova remnant

Και μέσα στα απομεινάρια αυτού του υπερκαινοφανούς αστέρα

is going to be a little black hole

πρόκειται να δημιουργηθεί μια μικρή μαύρη τρύπα

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

που θα έχει περίπου τρείς φορές τη μάζα του Ήλιου.

On an astronomical scale

Σε αστρονομική κλίμακα

that's a very small black hole.

αυτή είναι μια πολύ μικρή μαύρη τρύπα.

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

Τώρα, το θέμα που θέλω να σας μιλήσω είναι οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες.

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

Και οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες θεωρείται ότι βρίσκονται στο κέντρο των γαλαξιών.

And this beautiful picture taken with the Hubble Space Telescope

Και αυτή η όμορφη φωτογραφία που έχει τραβηχτεί από το τηλεσκόπιο Χάμπλ

shows you that galaxies come in all shapes and sizes.

δείχνει πως οι γαλαξίες έχουν διάφορα σχήματα και μεγέθη.

There are big ones. There are little ones.

Υπάρχουν μεγάλοι γαλαξίες. Υπάρχουν μικροί γαλαξίες.

Almost every object in that picture there is a galaxy.

Σχεδόν όλα τα αντικείμενα σε αυτή τη φωτογραφία είναι γαλαξίες.

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

Και υπάρχει ένας πολύ όμορφος σπειροειδής γαλαξίας στην πάνω αριστερά γωνία.

And there are a hundred billion stars in that galaxy,

Και υπάρχουν εκατοντάδες δισεκατομμύρια αστέρες σε αυτόν το γαλαξία,

just to give you a sense of scale.

για να σας δώσω μία αίσθηση της κλίμακας.

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

Και όλο το φως που βλέπουμε από έναν τυπικό γαλαξία,

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

που είναι το είδος των γαλαξιών που βλέπουμε εδώ,

comes from the light from the stars.

προέρχεται από το φως των αστεριών.

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

Έτσι, βλέπουμε τον γαλαξία επειδή βλέπουμε το φως των αστεριών που τον αποτελούν.

Now, there are a few relatively exotic galaxies.

Τώρα, υπάρχουν λίγοι σχετικά "εξωτικοί" γαλαξίες.

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

Μου αρέσει να τους αποκαλώ "πριμαντόνες" των γαλαξιών,

because they are kind of show offs.

επειδή είναι "φιγουρατζήδες" γαλαξίες.

And we call them active galactic nuclei.

Και τους αποκαλούμε γαλαξίες με ενεργούς γαλαξιακούς πυρήνες.

And we call them that because their nucleus,

Και τους αποκαλούμε έτσι επειδή οι πυρήνες τους

or their center, are very active.

ή τα κέντρα τους, είναι πολύ ενεργά.

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

Έτσι, εκεί στο κέντρο, βρίσκεται το σημείο

most of the starlight comes out from.

όπου προέρχεται το περισσότερο αστρικό φως.

And yet, what we actually see is light

Και παρόλα αυτά, αυτό που βλέπουμε στην πραγματικότητα είναι φως

that can't be explained by the starlight.

που δεν μπορεί να δικαιολογηθεί ως απλό φως.

It's way more energetic.

Είναι κάτι πολύ πιο ενεργητικό.

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

Στην πραγματικότητα, σε μερικές περιπτώσεις είναι σαν και αυτά που βλέπουμε εδώ.

There are also jets emanating out from the center.

Υπάρχουν επίσης πίδακες που προέρχονται από το κέντρο.

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

Και πάλι, είναι μια μορφή ενέργειας που είναι πολύ δύσκολο να εξηγηθεί

if you just think that galaxies are composed of stars.

αν μόνο αναλογιστούμε ότι οι γαλαξίες αποτελούνται από άστρα.

So, what people have thought is that perhaps

Έτσι, αυτό που σκέφτηκαν οι επιστήμονες είναι το ότι ίσως

there are supermassive black holes

πρόκειται για υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες

which matter is falling on to.

μέσα στις οποίες "πέφτει" η ύλη.

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

Έτσι, δεν μπορείτε να δείτε την ίδια τη μαύρη τρύπα,

but you can convert the gravitational energy of the black hole

αλλά μπορείτε να μετατρέψετε τη βαρυτική ενέργεια της μαύρης τρύπας

into the light we see.

σε φως που βλέπουμε.

So, there is the thought that maybe supermassive black holes

Έτσι, υπάρχει η ιδέα ότι ίσως οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες

exist at the center of galaxies.

υπάρχουν στο κέντρο των γαλαξιών.

But it's a kind of indirect argument.

Αλλά αυτό είναι ένα έμμεσο επιχείρημα.

Nonetheless, it's given rise to the notion

Παρόλα αυτά, δίνει αφορμή για την ιδέα

that maybe it's not just these prima donnas

ότι ίσως αυτοί οι γαλαξίες "πριμαντόνες" να μην είναι οι μόνοι

that have these supermassive black holes,

που έχουν υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες,

but rather all galaxies might harbor these

αλλά μάλλον όλοι οι γαλαξίες έχουν την δυνατότητα να φιλοξενούν

supermassive black holes at their centers.

υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες στα κέντρα τους.

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

Και εάν συμβαίνει αυτό -- και αυτό είναι ένα παράδειγμα ενός κανονικού γαλαξία --

what we see is the star light.

αυτό που βλέπουμε είναι αστρικό φως.

And if there is a supermassive black hole,

Και εάν υπάρχει μια υπερμεγέθης μαύρη τρύπα,

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

αυτό που πρέπει να υποθέσουμε είναι ότι είναι μια μαύρη τρύπα σε δίαιτα.

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

Επειδή αυτός είναι ο τρόπος για να κατασταλούν τα ενεργητικά φαινόμενα που παρατηρούμε

in active galactic nuclei.

στους ενεργούς γαλαξιακούς πυρήνες.

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

Εάν πρόκειται να αναζητήσουμε αυτές τις "κρυμμένες" μαύρες τρύπες

at the center of galaxies,

στα κέντρα των γαλαξιών,

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

το καλύτερο μέρος για να ψάξουμε είναι στο δικό μας Γαλαξία, τον Μίλκυ Γουέι.

And this is a wide field picture

Και αυτή είναι μια φωτογραφία με ευρύ πεδίο

taken of the center of the Milky Way.

που απεικονίζει το κέντρο του γαλαξία μας.

And what we see is a line of stars.

Και αυτό που βλέπουμε είναι μια γραμμή από αστέρες.

And that is because we live in a galaxy which has

Και αυτό συμβαίνει επειδή ζούμε σε έναν γαλαξία ο οποίος έχει

a flattened, disk-like structure.

δομή πεπλατυσμένου δίσκου.

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

Και ζούμε στο κέντρο του δίσκου, έτσι ώστε όταν κοιτάμε προς το κέντρο του,

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

βλέπουμε αυτό το επίπεδο το οποίο καθορίζει και το επίπεδο του γαλαξία

or line that defines the plane of the galaxy.

ή τη γραμμή που ορίζει το επίπεδο του γαλαξία.

Now, the advantage of studying our own galaxy

Τώρα, το πλεονέκτημα της μελέτης του γαλαξιακού μας κέντρου

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

είναι το ότι απλά είναι το πλησιέστερο γαλαξιακό κέντρο

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

που πρόκειται ποτέ να μελετήσουμε, επειδή ο επόμενος κοντινότερος γαλαξίας

is 100 times further away.

είναι 100 φορές πιο μακριά.

So, we can see far more detail in our galaxy

Έτσι, μπορούμε να διακρίνουμε πολύ περισσότερες λεπτομέρειες στο γαλαξία μας

than anyplace else.

παρά οπουδήποτε αλλού.

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

Και όπως πρόκειται να δείτε σε λίγο, η ικανότητα του να διακρίνουμε λεπτομέρειες

is key to this experiment.

είναι σημαντική γι' αυτό το πείραμα.

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

Πως λοιπόν οι αστρονόμοι αποδεικνύουν ότι υπάρχει μεγάλη ποσότητα μάζας

inside a small volume?

μέσα σε ένα μικρό όγκο;

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

Αυτό πρόκειται να σας παρουσιάσω σήμερα.

And the tool that we use is to watch the way

Και το εργαλείο που χρησιμοποιούμε είναι το να παρατηρούμε τον τρόπο

stars orbit the black hole.

που τα άστρα περιφέρονται γύρω από μία μαύρη τρύπα.

Stars will orbit the black hole

Τα αστέρια θα βρίσκονται σε τροχιά γύρω από τη μαύρη τρύπα

in the very same way that planets orbit the sun.

με τον ίδιο ακριβώς τρόπο που οι πλανήτες περιφέρονται γύρω από τον Ήλιο.

It's the gravitational pull

Είναι η βαρυτική έλξη

that makes these things orbit.

που θέτει αυτά τα αντικείμενα σε τροχιά.

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

Εάν δεν υπήρχαν αυτές οι μεγάλες ποσότητες μάζας τότε θα έχαναν τη συνοχή τους

or at least go at a much slower rate

ή τουλάχιστον θα κινούνταν με πολύ αργό ρυθμό

because all that determines how they go around

επειδή αυτό που καθορίζει το πώς κινούνται

is how much mass is inside its orbit.

είναι η ποσότητα της μάζας που βρίσκεται εντός της τροχιάς τους.

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

Αυτό λοιπόν είναι θαυμάσιο, επειδή όπως θα θυμάστε δουλειά μου είναι να σας δείξω

there is a lot of mass inside a small volume.

πως υπάρχει πολύ μάζα περιορισμένη σε ένα μικρό όγκο.

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

Έτσι, εάν γνωρίζω το πόσο γρήγορα κινείται, γνωρίζω ταυτόχρονα και τη μάζα.

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

Και εάν γνωρίζω την κλίμακα της τροχιάς γνωρίζω και την ακτίνα.

So, I want to see the stars

Έτσι, θέλω να παρατηρήσω τους αστέρες

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

που βρίσκονται όσο το δυνατόν πιο κοντά στο κέντρο του γαλαξία.

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

Επειδή θέλω να δείξω ότι υπάρχει μάζα στο εσωτερικό μιας μικρής περιοχής

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

Έτσι, αυτό σημαίνει ότι θέλω να παρατηρήσω με μεγάλη λεπτομέρεια.

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

Και αυτός είναι ο λόγος που γι' αυτό το πείραμα χρησιμοποιήσαμε

the world's largest telescope.

το μεγαλύτερο τηλεσκόπιο του κόσμου.

This is the Keck observatory. It hosts two telescopes

Αυτό είναι το παρατηρητήριο Κεκ. Αποτελείται από δύο τηλεσκόπια

with a mirror 10 meters, which is roughly

με κατοπτρική επιφάνεια 10 μέτρων, που είναι χονδρικά

the diameter of a tennis court.

η διάμετρος ενός γηπέδου τέννις.

Now, this is wonderful,

Τώρα, αυτό είναι θαυμάσιο

because the campaign promise

επειδή ο κανόνας

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

των μεγάλων τηλεσκοπίων αναφέρει ότι όσο μεγαλύτερο είναι το τηλεσκόπιο,

the smaller the detail that we can see.

τόσο αυξάνει η λεπτομέρεια που μπορούμε να παρατηρήσουμε.

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

Αλλά αποδεικνύεται πως αυτά τα τηλεσκόπια ή οποιοδήποτε άλλο επίγειο τηλεσκόπιο

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

δεν μπορούν να ανταπεξέλθουν στις απαιτήσεις της προσπάθειας αυτής.

And that is because of the atmosphere.

Και αυτό οφείλεται στην ατμόσφαιρα.

Atmosphere is great for us; it allows us

Η ατμόσφαιρα είναι ωφέλιμη για εμάς. Μας επιτρέπει

to survive here on Earth.

να επιβιώνουμε εδώ στη Γη.

But it's relatively challenging for astronomers

Αλλά είναι σχετικά προβληματική για τους αστρονόμους

who want to look through the atmosphere to astronomical sources.

που θέλουν να παρατηρήσουν το σύμπαν μέσα από την ατμόσφαιρα.

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

Έτσι λοιπόν, για να σας δώσω ένα παράδειγμα,

it's actually like looking at a pebble

είναι σαν να κοιτάς ένα βότσαλο

at the bottom of a stream.

στον πυθμένα ενός ρέματος.

Looking at the pebble on the bottom of the stream,

Κοιτώντας το βότσαλο στον πυθμένα του ρέματος,

the stream is continuously moving and turbulent,

το ρέμα κινείται συνεχώς και αναταράσσεται,

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

και αυτό μας δυσκολεύει στο να διακρίνουμε το βότσαλο στον πυθμένα του ρέματος.

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

Κατά τον ίδιο τρόπο, είναι πολύ δύσκολο

to see astronomical sources, because of the

να διακρίνουμε αστρικές πηγές, εξαιτίας της

atmosphere that's continuously moving by.

ατμόσφαιρας που κινείται συνεχώς.

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

Έτσι, έχω ασχοληθεί αρκετά στην καριέρα μου αναζητώντας τρόπους

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

διόρθωσης εξαιτίας της ατμόσφαιρας προκειμένου να έχουμε μια πιο καθαρή εικόνα.

And that buys us about a factor of 20.

Και αυτό μας εξασφαλίζει έναν παράγοντα βελτίωσης της τάξης του 20.

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

Και πιστεύω πως όλοι σας συμφωνείτε με το ότι εάν μπορείς να

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

βρεις τρόπο ώστε να βελτιώσεις τη ζωή σου 20 φορές

you've probably improved your lifestyle by a lot,

τότε πιθανόν να βελτιώσεις τον τρόπο ζωής σου αρκετά, με αποτέλεσμα

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

να είναι αυτό φανερό στο μισθό σας, να είναι φανερό στα παιδιά σας.

And this animation here shows you one example of

Και αυτή η κινούμενη εικόνα εδώ απεικονίζει ένα παράδειγμα

the techniques that we use, called adaptive optics.

των τεχνικών που χρησιμοποιούμε, που ονομάζονται τεχνικές ευπροσάρμοστων οπτικών.

You're seeing an animation that goes between

Βλέπετε ένα βίντεο που παρουσιάζει

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

ένα παράδειγμα του τι θα βλέπαμε εάν δεν χρησιμοποιούσαμε αυτή την τεχνική.

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

Με άλλα λόγια, είναι απλά μια εικόνα που απεικονίζει τα αστέρια,

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

και το πλαίσιο απεικονίζει το κέντρο του γαλαξία

where we think the black hole is.

όπου πιστεύουμε ότι βρίσκεται η μαύρη τρύπα.

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

Έτσι, δίχως αυτή την τεχνολογία δεν μπορείτε να δείτε τα αστέρια.

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

Με αυτή την τεχνολογία ξαφνικά μπορείτε να τα δείτε.

This technology works by introducing a mirror

Αυτή η τεχνολογία λειτουργεί με την εισαγωγή ενός κατόπτρου

into the telescope optics system

στο οπτικό σύστημα του τηλεσκοπίου

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

το οποίο αλλάζει συνεχώς προκειμένου να εξαλείψει την επιρροή της ατμόσφαιρας.

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

Έτσι είναι σαν ένα είδος εξειδικευμένων γυαλιών για το τηλεσκόπιο σας.

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

Τώρα, στις επόμενες διαφάνειες πρόκειται να επικεντρωθώ

that little square there.

σε εκείνο το μικρό πλαίσιο.

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

Έτσι, πρόκειται να δούμε τα αστέρια που βρίσκονται στο εσωτερικό αυτού του μικρού πλαισίου,

although we've looked at all of them.

παρόλο που τα έχουμε κοιτάξει όλα.

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

Έτσι, θέλω να παρατηρήσω το τρόπο με τον οποίο αυτά τα αντικείμενα έχουν μετακινηθεί.

And over the course of this experiment, these stars

Και κατά τη διάρκεια αυτού του πειράματος τα άστρα αυτά

have moved a tremendous amount.

μετακινήθηκαν σε τεράστιες αποστάσεις.

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

Έτσι, διεξάγουμε αυτό το πείραμα εδώ και 15 χρόνια

and we see the stars go all the way around.

και έχουμε παρατηρήσει τα άστρα να περιφέρονται στις τροχιές τους.

Now, most astronomers have a favorite star,

Οι περισσότεροι αστρονόμοι έχουν ένα αγαπημένο άστρο

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

και το δικό μου είναι το άστρο με την ονομασία SO-2.

Absolutely my favorite star in the world.

Το απόλυτα αγαπημένο μου αστέρι στο σύμπαν.

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

Και αυτό γιατί ολοκληρώνει την τροχιά του σε μόλις 15 χρόνια.

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

Και για να σας δώσω να καταλάβετε πόσο σύντομο χρονικό διάστημα είναι αυτό,

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

ο Ήλιος χρειάζεται 200 εκατομμύρια χρόνια προκειμένου να ολοκληρώσει μια περιστροφή γύρω από το κέντρο του γαλαξία.

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

Γνωστά άστρα, που βρίσκονται όσο το δυνατόν πλησιέστερα στο κέντρο του γαλαξία

as possible, take 500 years.

χρειάζονται 500 χρόνια.

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

Και αυτό εδώ, αυτό εδώ ολοκληρώνει μια τροχιά σε χρόνο εντός μιας ανθρώπινης ζωής.

That's kind of profound, in a way.

Αυτό είναι κατά κάποιο τρόπο βαθυστόχαστο.

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

Αλλά είναι πολύ σημαντικό γι' αυτό το πείραμα. Η τροχιά με πληροφορεί

how much mass is inside a very small radius.

για το πόση μάζα βρίσκεται εντός μιας πολύ μικρής ακτίνας

So, next we see a picture here that shows you

Έτσι, στη συνέχεια βλέπουμε μια εικόνα που απεικονίζει

before this experiment the size to which we could

πριν από αυτό πείραμα το μέγεθος που θα μπορούσαμε

confine the mass of the center of the galaxy.

να περιορίσουμε τη μάζα στο κέντρο του γαλαξία.

What we knew before is that there was four million

Αυτό που γνωρίζαμε, είναι ότι υπάρχουν τέσσερα εκατομμύρια

times the mass of the sun inside that circle.

ηλιακές μάζες στο εσωτερικό αυτού του κύκλου.

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

Και όπως μπορείτε να δείτε, υπήρχαν και πολλά άλλα πράγματα μέσα σε αυτόν τον κύκλο.

You can see a lot of stars.

Μπορείτε να δείτε πολλά αστέρια.

So, there was actually lots of alternatives

Έτσι υπήρχαν πολλές εναλλακτικές προτάσεις

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

στην ιδέα ότι υπάρχει μια υπερμεγέθης μαύρη τρύπα στο κέντρο του γαλαξία,

because you could put a lot of stuff in there.

επειδή μπορούσαν να υπάρχουν εκεί πολλά πράγματα.

But with this experiment, we've confined

Αλλά με αυτό το πείραμα έχουμε περιορίσει

that same mass to a much smaller volume

αυτή τη μάζα σε ένα πολύ μικρότερο όγκο

that's 10,000 times smaller.

που είναι 10 χιλιάδες φορές μικρότερος.

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

Και εξαιτίας αυτού, έχουμε καταφέρει να δείξουμε

that there is a supermassive black hole there.

ότι υπάρχει μια υπερμεγέθης μαύρη τρύπα εκεί.

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

Για να σας δώσω μια αίσθηση για το μέγεθος,

that's the size of our solar system.

πρόκειται για το μέγεθος του ηλιακού μας συστήματος.

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

Έτσι, συνωστίζουμε τέσσερα εκατομμύρια ηλιακές μάζες

into that small volume.

σε τόσο μικρό όγκο.

Now, truth in advertising. Right?

Τώρα, για του λόγου το αληθές.

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

Σας ανέφερα ότι δουλειά μου είναι το να περιορίσω την ακτίνα Σβάρτσιλντ.

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

Και η αλήθεια είναι, ότι δεν τα έχω καταφέρει ακόμα.

But we actually have no alternative today

Αλλά στην πραγματικότητα δεν έχουμε άλλες εναλλακτικές προτάσεις σήμερα

to explaining this concentration of mass.

για να εξηγήσουμε αυτή τη συγκέντρωση της μάζας.

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

Και πραγματικά, είναι η καλύτερη απόδειξη που έχουμε μέχρι σήμερα

for not only existence of a supermassive black hole

όχι μόνο για την ύπαρξη μιας υπερμεγέθους μαύρης τρύπας

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

στο κέντρο του Γαλαξία μας, αλλά οπουδήποτε στο σύμπαν.

So, what next? I actually think

Λοιπόν, τι θα ακολουθήσει; Πραγματικά θεωρώ

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

ότι αυτό είναι ότι καλύτερο μπορούμε να κάνουμε με τη σημερινή τεχνολογία,

so let's move on with the problem.

οπότε ας συνεχίσουμε με το πρόβλημα.

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

Έτσι, αυτό που θέλω να σας πω εν συντομία,

is a few examples

είναι λίγα παραδείγματα

of the excitement of what we can do today

του τι συναρπαστικό μπορούμε να κάνουμε σήμερα

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

στο κέντρο του γαλαξία, τώρα που γνωρίζουμε ότι υπάρχει,

or at least we believe,

ή τουλάχιστον πιστεύουμε,

that there is a supermassive black hole there.

ότι υπάρχει μια υπερμεγέθης μαύρη τρύπα εκεί.

And the fun phase of this experiment

Και η ευχάριστη φάση αυτού του πειράματος

is, while we've tested some of our ideas

είναι πως ενώ ελέγχουμε κάποιες από τις ιδέες μας

about the consequences of a supermassive black hole

σχετικά με τις συνέπειες μιας υπερμεγέθους μαύρης τρύπας

being at the center of our galaxy,

που βρίσκεται στο κέντρο του γαλαξία μας,

almost every single one

σχεδόν κάθε μία

has been inconsistent with what we actually see.

έρχεται σε αντίθεση με αυτό που βλέπουμε στην πραγματικότητα.

And that's the fun.

Και αυτό είναι το ευχάριστο.

So, let me give you the two examples.

Έτσι λοιπόν, επιτρέψτε μου να σας δώσω δυο παραδείγματα.

You can ask, "What do you expect

Μπορεί να αναρωτηθείτε "Τι αναμένεται

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

από τα γηραιά άστρα, άστρα που βρίσκονται στο κέντρο του γαλαξία

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

για πολύ καιρό και έχουν αλληλεπιδράσει για μεγάλο χρονικό διάστημα με τη μαύρη τρύπα."

What you expect there is that old stars

Αυτό που αναμένεται είναι το ότι τα γηραιά άστρα

should be very clustered around the black hole.

θα έπρεπε να βρίσκονται συγκεντρωμένα γύρω από τη μαύρη τρύπα.

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

Θα έπρεπε να βλέπετε πολλά γηραιά άστρα δίπλα σε αυτή τη μαύρη τρύπα.

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

Ομοίως, για τα νεαρά άστρα, ή αντιθέτως, τα νεαρά άστρα,

they just should not be there.

απλά δεν θα έπρεπε να βρίσκονται εκεί.

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

Μια μαύρη τρύπα δεν είναι καλός γείτονας σε ένα αστρικό βρεφοκομείο.

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

Για να δημιουργηθεί ένα άστρο, πρέπει να καταρρεύσει μια μεγάλη μπάλα αερίων και σκόνης.

And it's a very fragile entity.

Είναι μια πολύ εύθραυστη οντότητα.

And what does the big black hole do?

Και τι κάνει μια μαύρη τρύπα;

It strips that gas cloud apart.

Διαλύει αυτό το νέφος αερίων.

It pulls much stronger on one side than the other

Έλκει τη μια πλευρά πολύ περισσότερο από την άλλη

and the cloud is stripped apart.

και το νέφος διαλύεται.

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

Στη πραγματικότητα, αναμέναμε η δημιουργία των άστρων να μην είναι δυνατή σε τέτοια περιβάλλοντα.

So, you shouldn't see young stars.

Έτσι, δεν θα έπρεπε να βλέπουμε νεαρά άστρα.

So, what do we see?

Τι βλέπουμε;

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

Χρησιμοποιώντας παρατηρήσεις που δεν είναι αυτές που σας έδειξα σήμερα,

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

μπορούμε να καταλάβουμε ποια άστρα είναι γηραιά και ποια νεαρά.

The old ones are red.

Τα γηραιά είναι κόκκινα.

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

Τα νεαρά είναι κυανά. Και για τα κίτρινα δεν γνωρίζουμε ακόμη.

So, you can already see the surprise.

Έτσι, βλέπετε ήδη την έκπληξη.

There is a dearth of old stars.

Υπάρχει μια έλλειψη γηραιών άστρων.

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

Υπάρχει αφθονία νεαρών άστρων, έτσι αυτό είναι ακριβώς αντίθετο από την πρόβλεψη.

So, this is the fun part.

Αυτό είναι το ευχάριστο.

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

Και στην πραγματικότητα, αυτό προσπαθούμε να καταλάβουμε σήμερα,

this mystery of how do you get --

αυτό το μυστήριο του πως --

how do you resolve this contradiction.

του πως επιλύεται αυτή η αντίφαση.

So, in fact, my graduate students

Έτσι, στην πραγματικότητα, οι μεταπτυχιακοί φοιτητές μου

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

είναι, αυτή τη στιγμή, σήμερα, στο τηλεσκόπιο,

in Hawaii, making observations to get us

της Χαβάης, κάνοντας παρατηρήσεις που θα μας οδηγήσουν

hopefully to the next stage,

ελπίζω στο επόμενο στάδιο,

where we can address this question

όπου θα μπορούμε να κάνουμε την ερώτηση

of why are there so many young stars,

γιατί υπάρχουν τόσα πολλά νεαρά άστρα,

and so few old stars.

και τόσο λίγα γηραιά.

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

Προκειμένου να σημειώσουμε περαιτέρω πρόοδο χρειάζεται πραγματικά να μελετήσουμε τις τροχιές

of stars that are much further away.

των αστέρων που βρίσκονται πάρα πολύ μακριά.

To do that we'll probably need much more

Για να το πετύχουμε αυτό χρειαζόμαστε μάλλον πολύ πιο

sophisticated technology than we have today.

προηγμένη τεχνολογία από τη σημερινή.

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

Επειδή, παρόλο που σας ανέφερα ότι διορθώνουμε την επιρροή

for the Earth's atmosphere, we actually only

της γήινης ατμόσφαιρας, στην πραγματικότητα

correct for half the errors that are introduced.

διορθώνουμε τα μισά από τα λάθη που εισάγονται.

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

Αυτό το κάνουμε "πυροβολώντας" την ατμόσφαιρα με ένα λέιζερ

and what we think we can do is if we

και αυτό που νομίζουμε ότι μπορούμε να επιτύχουμε είναι το να αυξήσουμε τη

shine a few more that we can correct the rest.

λάμψη μερικών αστέρων και να διορθώσουμε τα υπόλοιπα.

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

Αυτό ελπίζουμε λοιπόν να πετύχουμε στα επόμενα χρόνια.

And on a much longer time scale,

Και σε μια πολύ μεγαλύτερη κλίμακα χρόνου,

what we hope to do is build even larger telescopes,

αυτό που ελπίζουμε είναι να κατασκευάσουμε ακόμα μεγαλύτερα τηλεσκόπια,

because, remember, bigger is better in astronomy.

γιατί, θυμηθείτε, το μεγαλύτερο είναι και καλύτερο στην αστρονομία.

So, we want to build a 30 meter telescope.

Έτσι, θέλουμε να κατασκευάσουμε ένα τηλεσκόπιο 30 μέτρων.

And with this telescope we should be able to see

Και με αυτό το τηλεσκόπιο θα μπορούμε να παρατηρήσουμε

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

αστέρες που βρίσκονται ακόμη πιο κοντά στο κέντρο του γαλαξία.

And we hope to be able to test some of

Και ελπίζουμε ότι θα μπορούμε να ελέγξουμε κάποιες από

Einstein's theories of general relativity,

τις θεωρίες της γενικής σχετικότητας του Αινστάιν,

some ideas in cosmology about how galaxies form.

κάποιες ιδέες της κοσμολογίας σχετικά με το σχηματισμό των γαλαξιών.

So, we think the future of this experiment

Έτσι, πιστεύουμε πως το μέλλον του πειράματος αυτού

is quite exciting.

είναι αρκετά συναρπαστικό.

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

Έτσι, εν κατακλείδι, θα σας παρουσιάσω ένα βίντεο

that basically shows you how these

που βασικά δείχνει το πως αυτές

orbits have been moving, in three dimensions.

οι τροχιές κινούνται, στο τρισδιάστατο χώρο.

And I hope, if nothing else,

Και ελπίζω, αν μη τι άλλο,

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

ότι σας έπεισα, πρώτον, ότι πραγματικά

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

υπάρχει μια υπερμεγέθης μαύρη τρύπα στο κέντρο του γαλαξία.

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

Και αυτό σημαίνει ότι αυτά τα αντικείμενα υπάρχουν στο σύμπαν,

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

και πρέπει να το αντιμετωπίσουμε αυτό, πρέπει να εξηγήσουμε

how you can get these objects in our physical world.

το πως μπορούμε να φέρουμε αυτά τα αντικείμενα στο φυσικό μας κόσμο.

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

Δεύτερον, έχουμε παρατηρήσει αυτή την αλληλεπίδραση

of how supermassive black holes interact,

του πως οι υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες αλληλεπιδρούν

and understand, maybe, the role in which they play

και έχουμε καταλάβει, ίσως, το ρόλο που παίζουν

in shaping what galaxies are, and how they work.

στο σχηματισμό των γαλαξιών και το πως λειτουργούν.

And last but not least,

Τέλος,

none of this would have happened

τίποτα από αυτά δε θα είχε συμβεί

without the advent of the tremendous progress

χωρίς την τεράστια πρόοδο

that's been made on the technology front.

που έχει επιτευχθεί από την τεχνολογία.

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

Και πιστεύουμε ότι είναι ένας τομέας που κινείται απίστευτα γρήγορα

and holds a lot in store for the future.

και μας επιφυλάσει πολλά για το μέλλον.

Thanks very much.

Σας ευχαριστώ πολύ.

(Applause)

(Χειροκρότημα)