Inside the black hole image that made history | Sheperd Doeleman

Traducteur: Guillaume Rouy Relecteur: Camille J.

Chris Anderson: Shep, thank you so much for coming.

Chris Anderson : Shep, merci beaucoup d'être venu.

I think your plane landed literally two hours ago in Vancouver.

Je crois que vous avez atterri à Vancouver il y a deux heures.

Such a treat to have you.

Votre présence est un plaisir.

So, talk us through how do you get from Einstein's equation to a black hole?

Alors, comment fait-on pour passer de l'équation d'Einstein à un trou noir ?

Sheperd Doeleman: Over 100 years ago,

S. Doeleman : Il y a plus de 100 ans,

Einstein came up with this geometric theory of gravity

Einstein a imaginé cette théorie géométrique de la gravité

which deforms space-time.

qui déforme l'espace-temps.

So, matter deforms space-time,

La matière déforme l'espace-temps,

and then space-time tells matter in turn how to move around it.

puis l'espace-temps dit à la matière comment se déplacer.

And you can get enough matter into a small enough region

Il est possible d'avoir assez de matière dans une région assez petite

that it punctures space-time,

afin que l'espace-temps soit percé et que la lumière ne puisse s'échapper,

and that even light can't escape,

the force of gravity keeps even light inside.

que la gravité retienne même la lumière.

CA: And so, before that, the reason the Earth moves around the Sun

CA : Avant cela, ce qui fait que la Terre tourne autour du Soleil

is not because the Sun is pulling the Earth as we think,

n'est pas l'attraction du Soleil comme nous le pensons,

but it's literally changed the shape of space

mais la forme modifiée de l'espace

qui nous fait chuter autour du Soleil.

so that we just sort of fall around the Sun.

SD : Oui, la géométrie de l'espace-temps

SD: Exactly, the geometry of space-time

dit à la Terre comment tourner autour du Soleil.

tells the Earth how to move around the Sun.

You're almost seeing a black hole puncture through space-time,

On voit presque le trou noir percer l'espace-temps

and when it goes so deeply in,

et s'il est extrêmement profond,

then there's a point at which light orbits the black hole.

il y a un point à partir duquel la lumière orbite autour du trou noir.

CA: And so that's, I guess, is what's happening here.

CA : C'est donc ça, je suppose, qui se passe ici.

This is not an image,

Ce n'est pas une image,

this is a computer simulation of what we always thought,

il s'agit d'une simulation de ce que nous avons toujours pensé

like, the event horizon around the black hole.

comme étant l'horizon des événements autour du trou noir.

SD: Until last week, we had no idea what a black hole really looked like.

SD : Jusqu'à la semaine dernière, nous ignorions à quoi cela ressemblait.

The best we could do were simulations like this in supercomputers,

Au mieux, nous faisions des simulations comme celle-ci dans des supercalculateurs

but even here you see this ring of light,

et ici aussi, vous voyez cet anneau de lumière

which is the orbit of photons.

qui est l'orbite des photons.

That's where photons literally move around the black hole,

C'est là que les photons tournent autour du trou noir

and around that is this hot gas that's drawn to the black hole,

et autour, il y a ce gaz chaud qui est attiré par le trou noir,

and it's hot because of friction.

qui chauffe à cause de la friction.

All this gas is trying to get into a very small volume, so it heats up.

Tout ce gaz tente d'aller dans un minuscule volume, donc ça chauffe.

CA: A few years ago, you embarked on this mission

CA : Il y a quelques années, vous avez rejoint cette mission

to try and actually image one of these things.

pour essayer de vraiment capturer cela.

And I guess you took --

Je suppose que...

you focused on this galaxy way out there.

vous vous êtes concentré sur cette galaxie.

Tell us about this galaxy.

Parlez-nous de cette galaxie.

SD: This is the galaxy --

SD : C'est la galaxie --

we're going to zoom into the galaxy M87, it's 55 million light-years away.

nous allons zoomer sur la galaxie M87, à 55 millions d'années-lumière d'ici.

CA: Fifty-five million.

CA : 55 millions.

SD: Which is a long way.

SD : Elle est très éloignée.

And at its heart,

Et en son cœur,

there's a six-and-a-half-billion- solar-mass black hole.

il y a un trou noir de 6,5 milliards de masses solaires.

That's hard for us to really fathom, right?

C'est difficile à imaginer, n'est-ce pas ?

Six and a half billion suns compressed into a single point.

Six milliards et demi de soleils comprimés en un seul point.

And it's governing some of the energetics of the center of this galaxy.

Et cela régit certaines dynamiques du centre de cette galaxie.

CA: But even though that thing is so huge, because it's so far away,

CA : Mais même si cette chose est énorme, comme elle est très éloignée,

to actually dream of getting an image of it,

pour rêver d'en capturer une image,

that's incredibly hard.

c'est très difficile.

The resolution would be incredible that you need.

La résolution nécessaire est incroyable.

SD : Les trous noirs sont les objets les plus petits de l'univers,

SD: Black holes are the smallest objects in the known universe.

But they have these outsize effects on whole galaxies.

mais ils ont ces effets énormes sur des galaxies entières.

But to see one,

Mais pour en voir un,

you would need to build a telescope as large as the Earth,

il faudrait un télescope aussi grand que la Terre,

parce que le trou noir que nous observons

because the black hole that we're looking at

émet des ondes radio en abondance.

gives off copious radio waves.

It's emitting all the time.

Il émet tout le temps.

CA: And that's exactly what you did.

CA : Et c'est ce que vous avez fait.

SD: Exactly. What you're seeing here

SD : Exactement. Ici, voyez-vous,

is we used telescopes all around the world,

on a utilisé des télescopes du monde entier,

we synchronized them perfectly with atomic clocks,

nous les avons synchronisés avec des horloges atomiques

so they received the light waves from this black hole,

afin de recevoir les ondes lumineuses de ce trou noir

and then we stitched all of that data together to make an image.

et les données ont ensuite été regroupées pour créer une image.

CA: To do that

CA : Pour ce faire,

the weather had to be right

la météo devait être clémente

in all of those locations at the same time,

dans tous ces endroits en même temps,

so you could actually get a clear view.

pour avoir une vue dégagée.

SD: We had to get lucky in a lot of different ways.

SD : Nous avions besoin de chance pour différentes choses.

And sometimes, it's better to be lucky than good.

Il est parfois mieux d'être plus chanceux que bon.

In this case, we were both, I like to think.

Dans ce cas, nous étions les deux, je pense.

But light had to come from the black hole.

Mais la lumière devait venir du trou noir.

It had to come through intergalactic space,

Il fallait que ça traverse l'espace intergalactique,

through the Earth's atmosphere, where water vapor can absorb it,

l'atmosphère terrestre, où la vapeur d'eau peut l'absorber,

and everything worked out perfectly,

et tout s'est passé à la perfection :

the size of the Earth at that wavelength of light,

la taille de la Terre à cette longueur d'onde,

one millimeter wavelength,

d'un millimètre,

was just right to resolve that black hole, 55 million light-years away.

convenait pour voir ce trou noir à 55 millions d'années-lumière.

The universe was telling us what to do.

L'univers nous disait quoi faire.

CA: So you started capturing huge amounts of data.

CA : Vous avez amassé énormément d'informations.

I think this is like half the data from just one telescope.

Ici, c'est la moitié des données d'un seul télescope.

SD: Yeah, this is one of the members of our team, Lindy Blackburn,

SD : Oui, c'est l'un des membres de notre équipe, Lindy Blackburn

and he's sitting with half the data

et il tient la moitié des données

recorded at the Large Millimeter Telescope,

enregistrées par le Grand Télescope Millimétrique,

which is atop a 15,000-foot mountain in Mexico.

qui se trouve au sommet d'une montagne de 4 500 mètres au Mexique.

And what he's holding there is about half a petabyte.

Ce qu'il tient là représente un demi-pétaoctet environ.

Which, to put it in terms that we might understand,

C'est-à-dire, pour le dire en termes plus compréhensibles,

it's about 5,000 people's lifetime selfie budget.

les selfies de toute une vie de 5 000 personnes.

(Laughter)

(Rires)

CA: It's a lot of data.

CA : C'est énorme.

So this was all shipped, you couldn't send this over the internet.

Tout a donc été expédié mais c'était impossible par internet.

All this data was shipped to one place

Cela a été réuni à un seul endroit

and the massive computer effort began to try and analyze it.

et l'énorme effort informatique a commencé pour l'analyser.

And you didn't really know

Et vous ne saviez pas vraiment

what you were going to see coming out of this.

ce qui allait en être tiré.

SD: The way this technique works that we used --

SD : La technique que nous avons utilisée --

imagine taking an optical mirror and smashing it

imaginez un miroir optique, brisez-le

and putting all the shards in different places.

et éparpillez les éclats à différents endroits.

The way a normal mirror works

Un miroir normal

is the light rays bounce off the surface, which is perfect,

a une surface parfaite qui réfléchit les rayons lumineux

and they focus in a certain point at the same time.

afin de les concentrer sur un même point au même moment.

We take all these recordings,

On prend tous ces enregistrements

and with atomic clock precision

et avec la précision d'une horloge atomique,

we align them perfectly, later in a supercomputer.

nous les alignons parfaitement, par la suite dans un supercalculateur.

And we recreate kind of an Earth-sized lens.

Nous créons une lentille de la taille de la Terre.

And the only way to do that is to bring the data back by plane.

Pour ce faire, on ne peut apporter les données que par avion.

You can't beat the bandwidth of a 747 filled with hard discs.

On ne peut pas battre la capacité d'un 747 rempli de disques durs.

(Laughter)

(Rires)

CA: And so, I guess a few weeks or a few months ago,

CA : Je suppose qu'il y a quelques semaines ou mois,

on a computer screen somewhere,

sur un écran d'ordinateur,

this started to come into view.

l'image a commencé à être visible.

This moment.

Ce moment.

SD: Well, it took a long time.

SD : En fait, ça a pris beaucoup de temps.

CA: I mean, look at this.

CA : Voici l'image.

That was it.

C'était ça.

That was the first image.

C'était la première image.

(Applause)

(Applaudissements)

So tell us what we're really looking at there.

Alors, dites-nous ce qu'on aperçoit vraiment.

SD: I still love it.

SD : Je l'adore toujours.

(Laughter)

(Rires)

So what you're seeing is that last orbit of photons.

Ce qu'on voit est la dernière orbite des photons.

You're seeing Einstein's geometry laid bare.

La géométrie d'Einstein est révélée.

The puncture in space-time is so deep

L'espace-temps est si profondément percé

that light moves around in orbit,

que la lumière se déplace en orbite,

so that light behind the black hole, as I think we'll see soon,

de telle sorte que la lumière de derrière que nous verrons bientôt,

moves around and comes to us on these parallel lines

contourne et arrive vers nous de manière parallèle,

at exactly that orbit.

exactement sur cette orbite.

It turns out, that orbit is the square root of 27

Il s'avère que cette orbite est la racine carrée de 27

times just a handful of fundamental constants.

multipliée par quelques constantes fondamentales.

It's extraordinary when you think about it.

C'est extraordinaire quand on y pense.

CA: When ...

CA : Quand...

In my head, initially, when I thought of black holes,

Dans ma tête, au début, quand j'ai pensé aux trous noirs,

I'm thinking that is the event horizon,

je voyais l'horizon des événements,

there's lots of matter and light whirling around in that shape.

où beaucoup de matière et de lumière tourbillonnant de cette façon.

But it's actually more complicated than that.

Mais c'est en fait plus compliqué que ça.

Well, talk us through this animation, because it's light being lensed around it.

Parlez-nous donc de cette animation où la lumière est déviée par le trou noir.

SD: You'll see here that some light from behind it gets lensed,

SD : Ici, la lumière venant de derrière est déviée

and some light does a loop-the-loop around the entire orbit of the black hole.

et de la lumière fait une boucle autour de l'orbite du trou noir.

But when you get enough light

Mais en ayant assez de lumière

from all this hot gas swirling around the black hole,

venant des gaz chauds tourbillonnant autour du trou noir,

then you wind up seeing all of these light rays

on finit par voir tous ces rayons lumineux

come together on this screen,

arriver ensemble sur cet écran,

which is a stand-in for where you and I are.

qui représente l'endroit où nous sommes.

And you see the definition of this ring begin to come into shape.

Vous voyez donc comment cet anneau se forme.

And that's what Einstein predicted over 100 years ago.

C'est ce qu'Einstein avait prédit il y a plus de 100 ans.

CA: Yeah, that is amazing.

CA : Oui, c'est incroyable.

So tell us more about what we're actually looking at here.

Parlez-nous de ce qu'on est en train de regarder ici.

First of all, why is part of it brighter than the rest?

D'abord, pourquoi y a-t-il une partie plus lumineuse ?

SD: So what's happening is that the black hole is spinning.

SD : Alors, ce qu'il se passe, c'est que le trou noir tourne.

And you wind up with some of the gas moving towards us below

Ainsi, on se retrouve avec du gaz venant vers nous depuis le bas

and receding from us on the top.

et du gaz qui s'éloigne par le haut.

And just as the train whistle has a higher pitch

De la même manière que le son du train est plus aigu

when it's coming towards you,

quand il s'approche de nous,

there's more energy from the gas coming towards us than going away from us.

le gaz fournit plus d'énergie lorsqu'il vient vers nous.

You see the bottom part brighter

La partie inférieure est plus claire

because the light is actually being boosted in our direction.

parce que la lumière est en fait accélérée dans notre direction.

CA: And how physically big is that?

CA : Est-ce grand physiquement ?

SD: Our entire solar system would fit well within that dark region.

SD : Notre système solaire peut s'insérer dans cette région sombre.

And if I may,

Si je peux me permettre,

that dark region is the signature of the event horizon.

cette région sombre est la signature de l'horizon des événements.

The reason we don't see light from there,

On ne voit pas la lumière venant de là-bas,

is that the light that would come to us from that place

car la lumière censée venir de cet endroit

was swallowed by the event horizon.

a été avalée par l'horizon des événements.

So that -- that's it.

Alors c'est... c'est tout.

CA: And so when we think of a black hole,

CA : Et en imaginant un trou noir,

you think of these huge rays jetting out of it,

on voit ces énormes rayons qui en sortent,

which are pointed directly in our direction.

qui pointent dans notre direction.

Why don't we see them?

Pourquoi ne les voit-on pas ?

SD: This is a very powerful black hole.

SD : C'est un trou noir très puissant.

Not by universal standards, it's still powerful,

Pas selon les normes universelles, mais il est tout de même puissant

and from the north and south poles of this black hole

et nous pensons que des jets sortent des pôles nord et sud de ce trou noir,

we think that jets are coming.

Now, we're too close to really see all the jet structure,

Nous sommes trop proches pour vraiment voir la structure du jet

but it's the base of those jets that are illuminating the space-time.

mais c'est la base de ces jets qui illuminent l'espace-temps.

And that's what's being bent around the black hole.

C'est ce qui est dévié autour du trou noir.

CA: And if you were in a spaceship whirling around that thing somehow,

CA : Et si on tournait autour dans un vaisseau spatial,

how long would it take to actually go around it?

combien de temps faudrait-il pour faire le tour ?

SD: First, I would give anything to be in that spaceship.

SD : Je donnerais tout pour être dans ce vaisseau.

(Laughter)

(Rires)

Sign me up.

Inscrivez-moi.

There’s something called the -- if I can get wonky for one moment --

Il y a quelque chose qui s'appelle -- si je peux me permettre --

the innermost stable circular orbit,

la dernière orbite circulaire stable.

that's the innermost orbit at which matter can move around a black hole

C'est l'orbite la plus profonde où la matière peut se déplacer

avant qu'elle ne descende en spirale.

before it spirals in.

And for this black hole, it's going to be between three days and about a month.

Pour ce trou noir, elle dure entre trois jours et environ un mois.

CA: It's so powerful, it's weirdly slow at one level.

CA : C'est tellement puissant que c'est étrangement lent.

I mean, you wouldn't even notice

Je veux dire, on ne remarquerait même pas

falling into that event horizon if you were there.

si l'on y était et si l'on tombait dans cet horizon des événements.

SD: So you may have heard of "spaghettification,"

SD : Connaissez-vous la « spaghettification » ?

where you fall into a black hole

En tombant dans un trou noir,

and the gravitational field on your feet is much stronger than on your head,

le champ gravitationnel à vos pieds est beaucoup plus fort qu'à votre tête,

so you're ripped apart.

on est donc déchiré.

This black hole is so big

Ce trou noir est tellement grand

that you're not going to become a spaghetti noodle.

qu'on ne pourrait pas se transformer en spaghetti.

You're just going to drift right through that event horizon.

On dériverait uniquement à travers l'horizon des événements.

CA: So, it's like a giant tornado.

CA : C'est comme une tornade géante.

When Dorothy was whipped by a tornado, she ended up in Oz.

Quand Dorothy a été aspirée par une tornade, elle a fini à Oz.

Where do you end up if you fall into a black hole?

Où est-ce qu'on finit si l'on tombe dans un trou noir ?

(Laughter)

(Rires)

SD: Vancouver.

SD : Vancouver.

(Laughter)

(Rires)

CA: Oh, my God.

CA : Oh, mon Dieu.

(Applause)

(Applaudissements)

It's the red circle, that's terrifying.

C'est le cercle rouge, c'est terrifiant.

No, really.

Non, vraiment.

SD: Black holes really are the central mystery of our age,

SD : Les trous noirs sont vraiment le mystère central de notre époque,

because that's where the quantum world and the gravitational world come together.

car c'est là que le monde quantique et le monde gravitationnel se rejoignent.

A l'intérieur, il y a une singularité.

What's inside is a singularity.

And that's where all the forces become unified,

C'est là où toutes les forces s'unissent,

because gravity finally is strong enough to compete with all the other forces.

parce que la gravité est enfin assez forte pour rivaliser avec les autres forces.

But it's hidden from us,

Mais elle nous est cachée,

the universe has cloaked it in the ultimate invisibility cloak.

l'univers l'a occultée dans la cape d'invisibilité ultime.

So we don't know what happens in there.

On ignore ce qu'il se passe là-dedans.

CA: So there's a smaller one of these in our own galaxy.

CA : Il y en a un plus petit dans notre propre galaxie.

Can we go back to our own beautiful galaxy?

Pouvons-nous revenir à notre belle galaxie ?

This is the Milky Way, this is home.

C'est la Voie lactée, chez nous.

And somewhere in the middle of that there's another one,

Au milieu de tout ça, il y a un trou noir,

que vous essayez de trouver aussi.

which you're trying to find as well.

SD : Nous savons déjà qu'il est là et nous avons déjà des données.

SD: We already know it's there, and we've already taken data on it.

Nous travaillons sur ces données en ce moment même.

And we're working on those data right now.

So we hope to have something in the near future, I can't say when.

Nous espérons bientôt avoir quelque chose, je ne saurais pas dire quand.

CA: It's way closer but also a lot smaller,

CA : Il est plus proche mais aussi plus petit,

maybe the similar kind of size to what we saw?

peut-être la même taille que celui observé ?

SD: Right. So it turns out that the black hole in M87,

SD : C'est vrai, le trou noir de M87,

that we saw before,

qu'on a vu avant,

is six and a half billion solar masses.

est de six milliards et demi de masses solaires.

But it's so far away that it appears a certain size.

Mais il est si loin qu'il apparaît d'une certaine taille.

The black hole in the center of our galaxy is a thousand times less massive,

Le trou noir au centre de notre galaxie est mille fois moins massif

but also a thousand times closer.

mais aussi mille fois plus près.

So it looks the same angular size on the sky.

Leur taille angulaire dans le ciel est donc similaire.

CA: Finally, I guess, a nod to a remarkable group of people.

CA : Enfin, je suppose, un clin d'œil à un groupe remarquable.

Who are these guys?

Qui sont ces gens ?

SD: So these are only some of the team.

SD : Ce ne sont que quelques-uns des membres de l'équipe.

We marveled at the resonance that this image has had.

Nous sommes émerveillés de l'écho que cette image a engendré.

If you told me that it would be above the fold in all of these newspapers,

Si vous m'aviez dit que ce serait à la une de tous les journaux,

I'm not sure I would have believed you, but it was.

je ne suis pas sûr que j'y aurais cru, mais ça l'était.

Parce que c'est un grand mystère

Because this is a great mystery,

and it's inspiring for us, and I hope it's inspiring to everyone.

qui est inspirant pour nous et j'espère, pour tout le monde.

But the more important thing is that this is just a small number of the team.

Mais le plus important, c'est que ce n'est qu'un petit nombre de l'équipe.

We're 200 people strong with 60 institutes

Nous sommes 200 personnes dans 60 instituts

and 20 countries and regions.

et 20 pays et régions.

If you want to build a global telescope you need a global team.

Pour construire un télescope mondial, il faut une équipe mondiale.

And this technique that we use of linking telescopes around the world

Cette technique que nous utilisons pour relier des télescopes du monde entier

kind of effortlessly sidesteps some of the issues that divide us.

met de côté sans effort les problèmes qui nous divisent.

And as scientists, we naturally come together to do something like this.

Pour les scientifiques, il est naturel de s'unir pour réaliser cela.

CA: Wow, boy, that's inspiring for our whole team this week.

CA : Diantre, c'est inspirant pour toute notre équipe cette semaine.

Shep, thank you so much for what you did and for coming here.

Shep, merci beaucoup pour votre travail et votre venue.

SD: Thank you.

SD : Merci.

(Applause)

(Applaudissements)