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

Traduttore: Nicoletta Pedrana Revisore: SILVIA ALLONE

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

Da bambina avevo paura del buio.

The darkness is where the monsters are.

Perché nel buio ci sono i mostri.

And I had this little night light outside of my bedroom

E avevo una lucina accesa fuori dalla mia camera

so that it would never get too dark.

in modo che non fosse mai completamente buio.

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

Ma col tempo, la mia paura del buio divenne curiosità.

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

Cosa c'è là fuori nel buio più buio?

And it turns out

E ho scoperto

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

che comprendere l'oscurità è qualcosa che affascina gli uomini

for thousands of years, maybe forever.

da migliaia di anni, forse da sempre.

And we know this

E lo sappiamo

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

perché troviamo reperti dei loro tentativi di mappare il cielo.

This tusk is over 30,000 years old.

Questa zanna ha più di 30.000 anni.

Some people think that it's a carving of Orion

Alcuni credono sia un'incisione di Orione

or maybe a calendar.

o forse un calendario.

We don't know.

Non lo sappiamo.

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

La mappa del cielo di Fuxi ha più di 6.0000 anni,

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

e viene da una tomba neolitica dell'antica Cina.

And that little pile of clamshells

E questo mucchietto di conchiglie

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

sotto il piede di quest'uomo, qui nel mezzo,

that's supposed to be the Big Dipper.

si crede sia il Gran Carro.

Maybe.

Forse.

The Nebra disk is uncontroversial.

Il disco di Nebra è incontestabile.

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

Non serve essere astronomi per capire che si è di fronte alle fasi lunari

or the Sun in eclipse.

o all'eclissi solare.

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

E quel gruppetto di sette stelle sono le Pleiadi, le Sette Sorelle.

But in any case, the point is clear:

Ad ogni modo, il punto è chiaro:

astronomers have been mapping the sky for a long time.

gli astronomi mappano il cielo da moltissimo tempo.

Why?

Perché?

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

È il nostro tratto distintivo di abitanti della galassia

to figure things out.

capire ciò che ci circonda.

We know our planet,

Conosciamo il nostro pianeta,

we cure our diseases,

curiamo le nostre malattie,

we cook our food,

cuciniamo il nostro cibo

we leave our planet.

e lasciamo il nostro pianeta.

But it's not easy.

Ma non è facile.

Comprendere l'universo è una battaglia.

Understanding the universe is battle.

It is unrelenting, it is time-varying,

È inarrestabile, mutevole col tempo,

and it is one we are all in together.

e vi siamo tutti coinvolti.

It is a battle in the darkness against the darkness.

È una battaglia nel buio contro il buio.

Which is why Orion has weapons.

Ed è per questo che Orione è armato.

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

Ad ogni modo, per combattere questa guerra

you need to know the battlefield.

bisogna conoscere il campo di battaglia.

So at its core,

Fondamentalmente,

mapping the sky involves three essential elements.

la mappatura del cielo include tre elementi essenziali.

You've got objects that are giving off light,

Abbiamo oggetti che emettono luce,

you've got telescopes that are collecting that light,

abbiamo telescopi che catturano quella luce,

and you've got instruments

abbiamo strumenti

that are helping you understand what that light is.

che ci aiutano a comprendere cosa sia quella luce.

Nel tempo, molti di voi hanno mappato le fasi lunari

Many of you have mapped the Moon phases over time

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

usando i propri occhi: il più semplice dei telescopi.

E avete interpretato il significato attraverso il cervello,

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

your brains being one of your more basic instruments.

essendo il cervello il più semplice degli strumenti.

Now, if you and a buddy get together,

Se voi e un vostro amico vi unite,

you would spend over 30 years,

impiegherete oltre 30 anni

you would map 1,000 stars extremely precisely.

a mappare 1.000 stelle in modo preciso.

You would move the front line to the battle.

Sareste in prima linea.

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

Ed è quello che Tycho Brahe e il suo amico, anzi, assistente,

Johannes Kepler did back in the 1600s.

Giovanni Keplero hanno fatto nel lontano XVII secolo.

And they moved the line,

E hanno superato quella linea,

figured out how planets worked,

capendo come funzionano i pianeti e come orbitano attorno al Sole.

how they moved around the Sun.

But it wasn't until about 100 years ago

Ma è solo 100 anni fa

that we realized

che ci siamo accorti

di quanto sia grande l'universo.

it's a big universe.

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

Pare che l'universo sia infinito, e lo è,

but the observable universe is finite.

ma l'universo osservabile è finito.

Which means we can win the battle.

E questo significa che possiamo vincere la battaglia.

But if you're going to map the universe,

Ma se volete mappare l'universo,

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

non potete farlo con solo un paio di amici.

Mapping the universe takes an army,

Per mappare l'universo ci vuole un esercito,

an army of curious, creative, craftspeople

un'armata di persone curiose, creative e artigiani

who, working together, can accomplish the extraordinary.

che, lavorando insieme, riescono a fare cose straordinarie.

I lead this army of creatives,

Io sono al comando di questa armata di creativi,

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

nella quinta generazione dello Sloan Digital Sky Survey, SDSS.

And this is how astronomers have managed to shepherd individual curiosity

Ed è così che gli astronomi hanno guidato la curiosità individuale

attraverso l'età industriale,

through its industrial age,

preserving the individual ability to make discoveries

proteggendo la capacità individuale di fare scoperte

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

e mettendo in campo mega-macchine per far avanzare davvero la ricerca.

In SDSS, we divide the sky into three mappers:

All'SDSS abbiamo diviso il cielo in tre mappatori:

one for the stars, one for the black holes

uno per le stelle, uno per i buchi neri

and one for the galaxies.

e uno per le galassie.

My survey has two hemispheres,

Il mio studio ha due emisferi,

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

cinque telescopi, o 11, a seconda di come li si conta,

10 spectrographs

10 spettrografi

and millions of objects.

e milioni di oggetti.

It's a monster.

Gigantesco.

So let's go through the mappers.

Per cui vediamo i mappatori.

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

La galassia della Via Lattea ha 250 miliardi di stelle,

alcune centinaia di miliardi di stelle circa.

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

Un numero che non potete tenere a mente.

That is a number that doesn't make practical sense

È un numero che nel concreto non ha alcun senso per nessuno di noi.

to pretty much anybody.

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

Non potete tenere in una mano 250 miliardi di caramelle, giusto?

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

Siamo ancora molto lontani dal mappare tutte queste stelle.

So we have to choose the most interesting ones.

Per cui dobbiamo scegliere le più interessanti.

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

All'SDSS-V, stiamo mappando sei milioni di stelle

di cui crediamo di poter misurare l'età.

where we think we can measure their age.

Because if you can measure the age of a star,

Perché se si riesce a misurare l'età di una stella,

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

è come avere sei milioni di orologi sparsi per la Via Lattea.

And with that information,

Con queste informazioni

possiamo scoprire la storia e i reperti fossili della nostra galassia

we can unravel the history and fossil record of our galaxy

and learn how it formed.

e capire come si è formata.

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

Vengo al punto.

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

I buchi neri sono tra gli oggetti più misteriosi dell'universo.

Why?

Perché?

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

Perché sono l'incarnazione della matematica, in un oggetto fisico,

that we barely understand.

che a stento riusciamo a capire.

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

Come se il numero zero si animasse e se ne andasse a spasso, qui.

That would be super weird.

Sarebbe stranissimo.

These are weirder.

Questi sono ancora più strani.

And it's not just like a basketball

E non è come una palla da basket

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

compressa fino a diventare un punto superdenso, che è già strano.

No, smooshed basketballs have a surface.

No, le palle da basket schiacciate hanno una superficie.

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

Questi oggetti non hanno una superficie, e ora lo sappiamo.

Because we've seen it.

Perché l'abbiamo visto.

Or the lack of it.

O meglio, abbiamo visto la sua assenza.

What's really interesting about black holes

La cosa più interessante dei buchi neri

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

è che possiamo imparare moltissimo studiando la materia

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

nel momento in cui supera il punto di non ritorno.

Because at that point,

Perché in quel punto,

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

emette molti raggi X, onde ottiche, UV e radio.

We can actually learn how these objects grow.

Possiamo capire come crescono questi oggetti.

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

E all'SDSS stiamo osservando mezzo milione di buchi neri supermassicci,

to try to understand how they formed.

per capire come si sono formati.

Come ho già detto,

Like I said,

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

noi viviamo nella Via Lattea, lo sapete tutti.

The Milky Way is a completely average galaxy.

La Via Lattea è una galassia tipicamente nella media.

Nothing funny going on.

Non succede niente di interessante.

But it's ours, which is great.

Ma è la nostra, e va benissimo.

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

Crediamo che la Via Lattea, e tutte le altre Vie Lattee,

have this really disturbing past

abbiano in comune un passato difficile che le ha fatte letteralmente esplodere.

of literally blowing themselves apart.

It's like every average guy you know

È come se ogni persona nella media che conoscete

has a history as a punk rock teenager.

avesse un passato da adolescente "rocchettaro".

That's very bizarre.

È molto strano.

Stars are blowing up in these systems,

Le stelle esplodono in questi sistemi,

black holes are growing at their centers

i buchi neri al centro si espandono

and emitting a tremendous amount of energy.

ed emettono incredibili quantità di energia.

How does that happen, how does this transformation happen?

Come succede? Come succedono queste cose?

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

Qui all'SDSS andiamo nel ventre della bestia

and zooming way in,

e zoomiamo molto,

to look at these processes where they are occurring

per vedere dove accadono tutte queste cose

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

in modo da capire come faccia il ragazzino rocchettaro

a diventare un impiegato di banca.

My arsenal.

Il mio arsenale.

These are my two big telescopes.

I miei due grandi telescopi.

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

L'osservatorio di Apache Point ospita il telescopio Sloan in Nuovo Messico

and the Las Campanas Observatory in Chile

e all'osservatorio di Las Campanas in Cile

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

c'è il telescopio du Pont, da due metri e mezzo.

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

Due metri e mezzo è il diametro dello specchio,

which was huge for Tycho and Kepler.

che è enorme per Tycho e Keplero.

But it's actually not so big today.

Ma per i giorni nostri non è così grande.

There are way bigger telescopes out there.

Ci sono altri telescopi molto più grandi.

But in SDSS we use new instruments on these old telescopes

Ma all'SDSS usiamo nuovi strumenti su questi vecchi telescopi

to make them interesting.

per renderli interessanti.

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

Catturiamo la luce che arriva da quegli oggetti nelle nostre aperture,

and that light is then focused at the focal plane,

e quella luce viene focalizzata sul piano focale,

where our instruments sit and process that light.

dove si trovano gli strumenti che elaborano quella luce.

What's new in SDSS-V

La novità all'SDSS-V

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

è che abbiamo robotizzato completamente il piano focale.

That's right: robots.

Sì. Robot.

(Laughter)

(Risate)

So I'm going to show them to you,

Ve li faccio vedere,

but they're fierce and terrifying,

ma sono feroci e terrificanti,

and I want you all to just take a breath.

e vi chiedo di fare un bel respiro.

(Exhales) Trigger warning.

(Respira) Vi avverto.

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

E senza chiedere scusa agli appassionati di Blade Runner tra di voi,

here they are.

eccoli.

(Laughter)

(Risate)

I have 1,000 of these,

Ne ho 1.000 di questi.

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

500 su ogni piano focale di ciascun telescopio in ogni emisfero.

E ed è così che si muovono nel cielo.

And this is how they move on the sky.

So these are our objects and a star field,

Questi sono i nostri oggetti e un campo stellare,

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

per cui ci sono stelle, galassie, buchi neri.

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

E i nostri robot vanno verso questi oggetti

quando li sorpassiamo

in order to capture the light

per catturare la luce di quelle stelle, galassie e buchi neri

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

e sì, è strano catturare la luce dei buchi neri,

it is weird to capture black hole light,

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

ma l'abbiamo già detto che i buchi neri sono strani.

One more thing.

Un'altra cosa.

Stars are exploding all the time,

Le stelle esplodono in continuazione,

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

come questa, che è esplosa nel 1987 nel cortile sul retro del cosmo.

Black holes are growing all the time.

I buchi neri si espandono di continuo.

There is a new sky every night.

Ogni sera c'è un cielo diverso.

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

Il che significa che non possiamo mappare il cielo una volta sola.

We have to map the sky multiple times.

Dobbiamo mapparlo più volte.

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

All'SDSS-V controlliamo più volte ogni porzione del cielo

in order to see how these objects change over time.

per vedere come questi oggetti cambiano nel tempo.

Because those changes in time encode the physics,

Perché in quei cambiamenti è contenuta la fisica

and they encode how these objects are growing and changing.

e il modo in cui quegli oggetti crescono e cambiano.

Mow the sky.

Falciamo il cielo.

OK, let me just recap.

Ok, fatemi riassumere.

Global survey, two hemispheres,

Indagine globale, due emisferi,

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

cinque telescopi, 10 spettrografi, milioni di oggetti, falciare il cielo,

creative army, robots, yeah.

esercito di creativi e robot, sì.

So you're thinking, "Wow.

Per cui starete pensando: "Wow,

She must have this industrial machine going,

fa funzionare questa macchina industriale,

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

quindi non c'è spazio per il curioso genio solitario", vero?

And you'd be 100 percent wrong.

E vi sbagliate al 100%.

Vi presento l'Hanny's Voorwerp, o oggetto di Hanny.

Meet Hanny's Voorwerp.

Hanny van Arkel was a Dutch schoolteacher

Hanny van Arkel è un'insegnante olandese

who was analyzing the public versions of the SDSS data,

che stava analizzando le versioni pubbliche dei dati dell'SDSS,

when she found this incredibly rare type of object,

quando scoprì questo oggetto incredibilmente raro,

which is now a subject of major study.

che ora è oggetto di un attento studio.

She was able to do this

È riuscita a farlo

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

perché l'SDSS, sin dal suo inizio, e per ordine della Fondazione Sloan,

has made its data both publicly available

ha deciso di rendere questi dati pubblici e fruibili da un grande pubblico.

and usable to a broad range of audiences.

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

È una cittadina -- sì, applaudite.

Clap for that.

Applaudite pure.

(Applause)

(Applausi)

Hanny è una cittadina scienziato,

Hanny is a citizen scientist,

or as I like to call them,

o, come mi piace definirli,

"citizen warriors."

una "cittadina combattente".

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

E ci mostra che non bisogna essere un mega astrofisico per partecipare.

You just have to be curious.

Bisogna essere solo curiosi.

A few years ago,

Alcuni anni fa,

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

il mio bambino di quattro anni mi chiese: "Le lune hanno lune?"

And I set about to answer this question

E pensai a come rispondere alla domanda

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

perché anche se molti bambini di quattro anni nel corso del tempo

have probably asked this question,

hanno chiesto la stessa cosa,

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

molti esperti, me compresa, non sanno la risposta.

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

Queste sono le lune del sistema solare che potrebbero avere ipotetiche sub-lune.

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

Questo solo per mostrarvi che ci sono tantissime domande

left to be understood.

che aspettano ancora una risposta.

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

Questo mi porta alla questione principale sull'SDSS.

Perché le stelle, le galassie, i buchi neri e i robot --

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

that's all super cool.

è tutto super fico.

But the coolest thing of all

Ma la cosa più forte tra tutte

is that eensy-weensy creatures on a rubble pile

è che creaturine che stanno su un cumulo di detriti

around a totally average star in a totally average galaxy

di una stella assolutamente nella media in una galassia assolutamente nella media

can win the battle to understand their world.

possono vincere la battaglia per capire il proprio mondo.

Every dot in this video is a galaxy.

Ogni punto di questo video è una galassia.

Every dot.

Ogni punto.

(Cheers) (Applause)

(Acclamazioni) (Applausi)

I'm showing here the number of galaxies

Vi mostro qui quante galassie

that astronomers have mapped in large surveys since about 1980.

sono state mappate dagli astronomi dal 1980 circa.

You can see SDSS kick in around Y2K.

Vedete l'ingresso dell'SDSS attorno al 2000.

If we stay on this line,

Se teniamo questo trend,

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

mapperemo tutte le grandi galassie nell'universo osservabile entro il 2060.

Think about that.

Pensateci.

Think about it: we've gone from arranging clamshells

Pensate: siamo passati dalle decorazioni con le conchiglie

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

alla teoria della relatività generale all'SDSS in poche migliaia di anni,

e se aspettiamo altri 40 anni,

and if we hang on 40 more,

we can map all the galaxies.

potremo mappare tutte le galassie.

But we have to stay on the line.

Ma dobbiamo tenere questo trend.

Will that be our choice?

Sarà una nostra scelta?

There are dark forces in this world

Ci sono forze oscure in questo mondo

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

che sottrarranno alla nostra specie il diritto di capire l'universo.

Don't be afraid of the dark.

Non abbiate paura del buio.

Fight back.

Combattetelo.

Join us.

Unitevi a noi.

Thank you.

Grazie.

(Applause)

(Applausi)