Henry Lin: What we can learn from galaxies far, far away

Traduttore: Valentina Buda Revisore: Ilaria Diana

Here are some images of clusters of galaxies.

Queste sono delle immagini di ammassi di galassie.

They're exactly what they sound like.

Sono proprio quello che suggerisce il loro nome.

They are these huge collections of galaxies,

Sono queste enormi serie di galassie,

bound together by their mutual gravity.

tenute insieme dalla reciproca attrazione gravitazionale.

So most of the points that you see on the screen

Quindi la maggior parte dei puntini che vedete sullo schermo

are not individual stars,

non sono singole stelle,

but collections of stars, or galaxies.

ma insiemi di stelle, o galassie.

Now, by showing you some of these images,

Adesso, mostrandovi alcune di queste immagini,

I hope that you will quickly see that

spero noterete subito che

galaxy clusters are these beautiful objects,

gli ammassi di galassie sono questi bellissimi oggetti,

but more than that,

ma, soprattutto,

I think galaxy clusters are mysterious,

credo che gli ammassi di galassie siano misteriosi,

they are surprising,

sorprendenti,

and they're useful.

e utili.

Useful as the universe's most massive laboratories.

Utili in quanto laboratori più potenti dell'universo.

And as laboratories, to describe galaxy clusters

Ed essendo dei laboratori, descrivere gli ammassi di galassie

is to describe the experiments

significa descrivere gli esperimenti

that you can do with them.

che vi si possono fare.

And I think there are four major types,

Credo che ce ne siano quattro tipi principali

and the first type that I want to describe

e il primo tipo che voglio descrivervi

is probing the very big.

è senza dubbio il più grande.

So, how big?

Ma grande quanto?

Well, here is an image of a particular galaxy cluster.

Beh, ecco un'immagine un particolare ammasso di galassie.

It is so massive that the light passing through it

È così imponente che la luce, attraversandolo,

is being bent, it's being distorted

viene piegata, distorta

by the extreme gravity of this cluster.

dall'estrema forza di gravità di questo ammasso.

And, in fact, if you look very carefully

E, infatti, se guardate molto attentamente

you'll be able to see rings around this cluster.

potrete vedere degli anelli intorno a questo ammasso.

Now, to give you a number,

Per darvi un numero,

this particular galaxy cluster

questo particolare ammasso di galassie

has a mass of over one million billion suns.

ha una massa di oltre un milione di miliardi di soli.

It's just mind-boggling how massive these systems can get.

È semplicemente sconvolgente quanto possano diventare enormi questi sistemi.

But more than their mass,

E oltre alla massa,

they have this additional feature.

hanno anche questa caratteristica:

They are essentially isolated systems,

sono essenzialmente dei sistemi isolati,

so if we like, we can think of them

quindi, se vogliamo, possiamo pensarli

as a scaled-down version of the entire universe.

come a una versione in scala ridotta dell'intero universo.

And many of the questions that we might have

E molte delle domande che ci poniamo

about the universe at large scales,

sull'universo in larga scala,

such as, how does gravity work?

tipo "come funziona la gravità?"

might be answered by studying these systems.

potrebbero trovare risposta studiando questi sistemi.

So that was very big.

Quindi, questo era molto grande.

The second things is very hot.

Il secondo è molto caldo.

Okay, if I take an image of a galaxy cluster,

Ok, se prendo un'immagine di un ammasso di galassie,

and I subtract away all of the starlight,

e sottraggo tutta la luce prodotta dalle stelle,

what I'm left with is this big, blue blob.

ciò che resta è questa grande macchia blu.

This is in false color.

Questa è in falsi colori.

It's actually X-ray light that we're seeing.

In realtà quella che stiamo vedendo è una luce a raggi X.

And the question is, if it's not galaxies,

La domanda è: se non sono le galassie,

what is emitting this light?

cos'è che emette questa luce?

The answer is hot gas,

La risposta è gas incandescente,

million-degree gas --

gas a milioni di gradi

in fact, it's plasma.

infatti è plasma.

And the reason why it's so hot

E il motivo per cui è così caldo

goes back to the previous slide.

ci rimanda alla slide precedente.

The extreme gravity of these systems

L'estrema forza di gravità di questi sistemi

is accelerating particles of gas to great speeds,

accelera le particelle di gas, facendole muovere a grande velocità

and great speeds means great temperatures.

e grande velocità significa alte temperature.

So this is the main idea,

Questa è l'idea principale,

but science is a rough draft.

ma la scienza è una bozza.

There are many basic properties about this plasma

Ci sono molte proprietà di base di questo plasma

that still confuse us,

che ancora ci confondono,

still puzzle us,

ci lasciano perplessi,

and still push our understanding

e mettono alla prova la nostra comprensione

of the physics of the very hot.

della fisica del calore.

Third thing: probing the very small.

Terzo passo: indagare il più piccolo.

Now, to explain this, I need to tell you

Per spiegarvelo, ho bisogno di dirvi

a very disturbing fact.

una cosa piuttosto inquietante.

Most of the universe's matter

La maggior parte della materia dell'universo

is not made up of atoms.

non è fatta di atomi.

You were lied to.

Vi hanno mentito.

Most of it is made up of something very, very mysterious,

La maggior parte è fatta di qualcosa di molto, molto misterioso,

which we call dark matter.

che noi chiamiamo materia oscura.

Dark matter is something that doesn't like to interact very much,

La materia oscura è qualcosa a cui non piacciono molto le interazioni,

except through gravity,

se non attraverso la forza di gravità,

and of course we would like to learn more about it.

e di cui, ovviamente, vorremmo imparare di più.

If you're a particle physicist,

Un fisico delle particelle,

you want to know what happens when we smash things together.

vorrebbe sapere cosa accade quando infrangiamo le cose una contro l'altra.

And dark matter is no exception.

E la materia oscura non è un'eccezione.

Well, how do we do this?

Come facciamo?

To answer that question,

Per rispondere a questa domanda

I'm going to have to ask another one,

dovrò farne un'altra,

which is, what happens when galaxy clusters collide?

cioè: cosa succede quando gli ammassi di galassie collidono?

Here is an image.

Ecco un'immagine.

Since galaxy clusters are representative

Poiché gli ammassi di galassie sono porzioni

slices of the universe, scaled-down versions.

rappresentative dell'universo, versioni in scala ridotta.

They are mostly made up of dark matter,

Sono composti per la maggior parte da materia oscura

and that's what you see in this bluish purple.

ed è quello che vedete in questo viola azzurrognolo.

The red represents the hot gas,

Il rosso rappresenta il gas incandescente,

and, of course, you can see many galaxies.

e ovviamente potete vedere molte galassie.

What's happened is a particle accelerator

Ciò che si è verificato è un'accelerazione delle particelle

at a huge, huge scale.

in scala molto, molto grande.

And this is very important,

E questo è molto importante,

because what it means is that very, very small

perché significa che effetti molto, molto piccoli,

effects that might be difficult to detect in the lab,

che sarebbero difficili da rilevare in laboratorio,

might be compounded and compounded

potrebbero combinarsi

into something that we could possibly observe in nature.

fino a creare qualcosa che possiamo osservare in natura.

So, it's very funny.

È molto divertente.

The reason why galaxy clusters

Il motivo per cui gli ammassi di galassie

can teach us about dark matter,

possono insegnarci qualcosa sulla materia oscura,

the reason why galaxy clusters

il motivo per cui gli ammassi di galassie

can teach us about the physics of the very small,

possono insegnarci qualcosa sulla fisica dell'infinitamente piccolo,

is precisely because they are so very big.

è esattamente il motivo per cui sono così grandi.

Fourth thing: the physics of the very strange.

Quarto passo: la fisica del caos.

Certainly what I've said so far is crazy.

Certamente quello che ho detto finora è pazzesco.

Okay, if there's anything stranger

Ok, se c'è qualcosa di ancora più strano

I think it has to be dark energy.

credo che sia l'energia oscura.

If I throw a ball into the air,

Se lancio una palla in aria,

I expect it to go up.

mi aspetto che vada verso l'alto.

What I don't expect is that it go up

Quello che non mi aspetto è che vada verso l'alto

at an ever-increasing rate.

a una velocità sempre crescente.

Similarly, cosmologists understand why

In maniera analoga, i cosmologi capiscono perché

the universe is expanding.

l'universo sia in espansione.

They don't understand why it's expanding

Non capiscono perché sia in espansione

at an ever-increasing rate.

a una velocità sempre crescente.

They give the cause of this

Danno un nome alla causa

accelerated expansion a name,

di questa espansione accelerata,

and they call it dark energy.

e la chiamano energia oscura.

And, again, we want to learn more about it.

E, di nuovo, vogliamo saperne di più.

So, one particular question that we have is,

Così, una precisa domanda che ci poniamo è:

how does dark energy affect the universe

come influisce l'energia oscura sull'universo

at the largest scales?

su larga scala?

Depending on how strong it is,

Dipende da quanto è forte,

maybe structure forms faster or slower.

forse dalla struttura che si forma più velocemente o più lentamente.

Well, the problem with the large-scale structure

Bene, il problema con la struttura a larga scala

of the universe is that it's horribly complicated.

dell'universo è che è terribilmente complicata.

Here is a computer simulation.

Questa è una simulazione al computer.

And we need a way to simplify it.

E abbiamo bisogno di un modo per semplificarla.

Well, I like to think about this using an analogy.

Mi piace pensare a questo usando un'analogia.

If I want to understand the sinking of the Titanic,

Se voglio comprendere il naufragio del Titanic,

the most important thing to do

la cosa più importante da fare

is not to model the little positions

non è riprodurre le posizioni

of every single little piece of the boat that broke off.

di ogni singolo pezzetto della nave che si è rotto.

The most important thing to do is

La cosa più importante da fare

to track the two biggest parts.

è tracciare le due parti più grandi.

Similarly, I can learn a lot about the universe

Allo stesso modo, posso imparare tanto sull'universo

at the largest scales

in larga scala

by tracking its biggest pieces

tracciando i suoi pezzi più grandi

and those biggest pieces are clusters of galaxies.

e questi pezzi più grandi sono gli ammassi di galassie.

So, as I come to a close,

Allora, in conclusione,

you might feel slightly cheated.

potreste sentirvi leggermente imbrogliati.

I mean, I began by talking about

Voglio dire, ho iniziato parlando di quanto

how galaxy clusters are useful,

siano utili gli ammassi di galassie

and I've given some reasons,

e ne ho dato le motivazioni,

but what is their use really?

ma qual è effettivamente il loro uso?

Well, to answer this,

Beh, per rispondere a questo

I want to give you a quote by Henry Ford

voglio citarvi una frase di Henry Ford

when he was asked about cars.

che pronunciò quando gli chiesero delle automobili.

He had this to say:

Disse così:

"If I had asked people what they wanted,

"Se avessi chiesto alle persone cosa volevano,

they would have said faster horses."

mi avrebbero detto cavalli più veloci."

Today, we as a society are faced

Oggi, tutti noi in quanto società affrontiamo

with many, many difficult problems.

molti problemi difficili.

And the solutions to these problems are not obvious.

E le soluzioni a questi problemi non sono ovvie.

They are not faster horses.

Non sono cavalli più veloci.

They will require an enormous amount of

Richiederanno un'enorme dose

scientific ingenuity.

di ingenuità scientifica.

So, yes, we need to focus,

Quindi sì, dobbiamo concentrarci,

yes, we need to concentrate,

sì, dobbiamo sforzarci,

but we also need to remember that

ma dobbiamo anche ricordare

innovation, ingenuity, inspiration --

che innovazione, ingenuità, ispirazione,

these things come

queste cose

when we broaden our field of vision

arrivano quando allarghiamo il nostro campo visivo,

when we step back

quando facciamo un passo indietro,

when we zoom out.

quando abbiamo una visione d'insieme.

And I can't think of a better way to do this than

E non riesco a pensare ad una maniera migliore di fare tutto questo

by studying the universe around us. Thanks.

se non studiando l'universo intorno a noi. Grazie.

(Applause)

(Applausi)