Inside the black hole image that made history | Sheperd Doeleman

Traduttore: SILVIA ALLONE Revisore: Michele Gianella

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

Chris Anderson: Grazie di essere qui Shep. Sei atterrato a Vancouver solo due ore fa!

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

Such a treat to have you.

È un onore ospitarti.

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

Parlaci del percorso che va dall'equazione di Einstein al buco nero.

Sheperd Doeleman: Over 100 years ago,

Sheperd Doeleman: Più di 100 anni fa,

Einstein came up with this geometric theory of gravity

Einstein formulò la teoria geometrica della gravità,

which deforms space-time.

che deforma lo spazio-tempo.

So, matter deforms space-time,

La materia deforma lo spazio-tempo,

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

e in risposta lo spazio-tempo

comunica alla materia come muoversi attorno.

And you can get enough matter into a small enough region

Se una quantità sufficiente di materia si concentra in un punto,

that it punctures space-time,

bucherà lo spazio-tempo e nemmeno la luce potrà sfuggire,

and that even light can't escape,

the force of gravity keeps even light inside.

perché la gravità trattiene persino la luce.

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

CA: Quindi, la ragione per cui la Terra si muove intorno al sole

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

non è, come pensiamo, perché il sole attira la terra,

but it's literally changed the shape of space

ma perché è cambiata la forma dello spazio,

so that we just sort of fall around the Sun.

quindi è come se noi cadessimo attorno al Sole.

SD: Exactly, the geometry of space-time

SD: Sì, la geometria dello spazio-tempo

tells the Earth how to move around the Sun.

detta alla Terra come muoversi attorno al sole.

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

Quasi si intravede un buco nero forare lo spazio-tempo,

and when it goes so deeply in,

e quando va in profondità,

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

c'è un punto in cui la luce orbita attorno al buco nero.

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

CA: Ed è ciò che accade qui.

This is not an image,

Questa non è una foto,

this is a computer simulation of what we always thought,

è una simulazione al computer di ciò che abbiamo sempre ipotizzato:

like, the event horizon around the black hole.

l'orizzonte degli eventi del buco nero.

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

SD: Fino alla scorsa settimana, ignoravamo il vero aspetto di un buco nero.

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

Riuscivamo solo a fare, coi supercomputer, delle simulazioni come questa.

but even here you see this ring of light,

E anche qui si vede l'orbita dei fotoni, che è questo cerchio di luce.

which is the orbit of photons.

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

È dove i fotoni si stanno muovendo, intorno al buco nero;

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

e attorno, attirato dal buco nero, c'è un gas rovente,

and it's hot because of friction.

scaldato dalla frizione.

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

Tutto questo gas cerca di comprimersi, e così si surriscalda.

CA: Qualche anno fa avete dato il via a questa missione

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

to try and actually image one of these things.

per catturare l'immagine di tutto questo.

And I guess you took --

Credo abbiate cercato --

you focused on this galaxy way out there.

di focalizzarvi su una galassia parecchio lontana.

Tell us about this galaxy.

Parlaci di questa galassia.

SD: This is the galaxy --

SD: La galassia è questa --

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

facciamo lo zoom della galassia M87, si trova a 55 milioni di anni luce.

CA: Fifty-five million.

CA: 55 milioni.

SD: Which is a long way.

SD: Parecchio lontano.

And at its heart,

Nel cuore della galassia c'è un buco nero

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

con una massa di sei miliardi di volte e mezzo il sole.

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

Per noi è difficile da immaginare.

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

Sei milioni e mezzo di soli compressi in un solo punto.

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

E governa alcune delle forze al centro di questa galassia.

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

CA: Sebbene sia enorme, vista la sua lontanza

to actually dream of getting an image of it,

anche solo pensare di ottenerne un'immagine

that's incredibly hard.

era terribilmente difficile. Avete avuto una forte determinazione.

The resolution would be incredible that you need.

SD: I buchi neri sono gli oggetti più piccoli dell'universo consciuto.

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

But they have these outsize effects on whole galaxies.

Ma hanno un'influenza enorme su intere galassie.

But to see one,

Per vederne uno, ci serviva un telescopio grande quanto la Terra,

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

perché il buco nero che stiamo guardando

because the black hole that we're looking at

emette, senza interruzioni, copiose onde radio.

gives off copious radio waves.

It's emitting all the time.

CA: And that's exactly what you did.

CA: È proprio ciò che avete fatto.

SD: Exactly. What you're seeing here

SD: Esattamente, qui vedete i telescopi di tutto il mondo,

is we used telescopes all around the world,

we synchronized them perfectly with atomic clocks,

sincronizzati con orologi atomici,

so they received the light waves from this black hole,

in modo che ricevessero le onde luce dal buco nero.

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

Poi abbiamo aggregato tutti i dati per estrarne un'immagine.

CA: To do that

CA: Per riuscirci,

the weather had to be right

il tempo doveva essere ottimale contemporaneamente ovunque,

in all of those locations at the same time,

so you could actually get a clear view.

in modo da avere una visuale nitida.

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

SD: Ci serviva fortuna sotto diversi aspetti.

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

A volte la fortuna serve più della bravura.

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

In questo caso mi piace pensare che abbiamo avuto entrambe.

But light had to come from the black hole.

Ma la luce doveva arrivare a noi dal buco nero.

It had to come through intergalactic space,

Doveva attraversare lo spazio intergalattico,

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

oltrepassare l'atmosfera terrestre, dove il vapore acqueo poteva assorbirla,

and everything worked out perfectly,

e se tutto fosse andato bene,

the size of the Earth at that wavelength of light,

la dimensione della Terra a quella lunghezza d'onda della luce, un millimetro

one millimeter wavelength,

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

bastava per individuare il buco nero, lontano 55 milioni di anni luce.

The universe was telling us what to do.

L'universo ci ha indicato come fare.

CA: So you started capturing huge amounts of data.

CA: Avete iniziato a catturare un'enorme quantità di dati.

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

Questa credo sia la metà dei dati di un solo telescopio.

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

SD: Sì, lui è Lindy Blackburn, un membro del team,

and he's sitting with half the data

e sta mostrando la metà dei dati

recorded at the Large Millimeter Telescope,

registrati dal Large Millimetric Telescope,

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

che si trova in Messico, a 4.500 metri.

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

Lì davanti ha circa mezzo petabyte.

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

Per dirla in modo comprensibile,

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

equivale al numero di selfie che 5.000 persone fanno nella loro vita.

(Laughter)

(Risate)

CA: It's a lot of data.

CA: È una valanga di dati.

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

Sono stati inviati, ovviamente non attraverso internet.

All this data was shipped to one place

Sono stati inviati in un unico luogo

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

e il supercomputer ha cominciato ad analizzarli.

And you didn't really know

Senza poter prevedere quale sarebbe stato l'esito.

what you were going to see coming out of this.

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

SD: Il tipo di tecnica usata --

imagine taking an optical mirror and smashing it

immagina di rompere uno specchio ottico

and putting all the shards in different places.

e posizionare i frammenti in luoghi diversi.

The way a normal mirror works

In uno specchio, normalmente,

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

i raggi di luce rimbalzano sulla superficie, che è perfetta,

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

e al contempo si concentrano in un punto specifico.

We take all these recordings,

Abbiamo preso tutte le registrazioni,

and with atomic clock precision

e con precisione atomica

we align them perfectly, later in a supercomputer.

le abbiamo allineate perfettamente nel supercomputer,

And we recreate kind of an Earth-sized lens.

creando così una specie di lente grande quanto la Terra.

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

L'unico modo per farlo era trasferire i dati in aereo

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

Non c'è larghezza di banda che possa battere un 747 pieno di hard disc.

(Laughter)

(Risate)

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

CA: Quindi immagino che settimane o mesi fa,

on a computer screen somewhere,

da qualche parte su un computer,

this started to come into view.

abbia iniziato a comparire questo.

This moment.

Questo momento.

SD: Well, it took a long time.

SD: Ci è voluto molto tempo.

CA: I mean, look at this.

CA: Ma guardate.

That was it.

Eccolo qui.

That was the first image.

La prima immagine.

(Applause)

(Applauso)

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

Spiegaci esattamente cosa stiamo guardando.

SD: I still love it.

SD: Mi emoziona sempre.

(Laughter)

(Risate)

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

Quello che vedete è l'ultima orbita di fotoni.

You're seeing Einstein's geometry laid bare.

È la teoria di Einstein nuda e cruda.

The puncture in space-time is so deep

Il buco nello spazio-tempo è così profondo

that light moves around in orbit,

che la luce gli orbita attorno, e la luce dietro al buco nero,

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

che vedremo presto, gli si muove attorno,

moves around and comes to us on these parallel lines

giungendo a noi in linee parallele proprio in quell'orbita.

at exactly that orbit.

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

È risultato che quell'orbita è la radice quadrata di 27

times just a handful of fundamental constants.

per una manciata di altre costanti.

It's extraordinary when you think about it.

Se ci pensate è straordinario.

CA: When ...

CA: Quando immaginavo i buchi neri, pensavo all'orizzonte degli eventi,

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

I'm thinking that is the event horizon,

e a un turbine di luce e materia che gli gira attorno in cerchio.

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

But it's actually more complicated than that.

Ma in realtà è molto più complicato.

Spiegaci questa animazione, in cui la luce gli si piega attorno.

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

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

SD: Qui, vedete, parte della luce, che proviene da dietro, viene piegata,

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

e altra luce fa un giro completo dell'orbita del buco nero.

But when you get enough light

Ma quando c'è abbastanza luce,

from all this hot gas swirling around the black hole,

grazie ai gas incandescenti attorno al buco nero,

then you wind up seeing all of these light rays

alla fine si riescono a vedere tutti questi raggi

come together on this screen,

convergere sullo schermo, che è il nostro punto di osservazione.

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

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

E vedete che man mano il cerchio prende forma.

È ciò che Einstein aveva teorizzato 100 anni fa.

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

CA: Si, è incredibile.

CA: Yeah, that is amazing.

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

Spiegaci meglio cosa vediamo qui.

Innanzitutto, perché c'è una porzione più brillante?

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

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

SD: Dunque, il buco nero gira vorticosamente.

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

e finiamo per avere dei residui di gas che si spostano in basso verso di noi

and receding from us on the top.

e si allontanano da noi, in alto

And just as the train whistle has a higher pitch

Proprio come il fischio del treno

è più acuto quando si avvicina

when it's coming towards you,

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

il gas ha più energia quando si avvicina, di quando si allontana

You see the bottom part brighter

La parte inferiore è più brillante

because the light is actually being boosted in our direction.

perché la luce è sparata verso la nostra direzione.

CA: And how physically big is that?

CA: E fisicamente quanto è grande?

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

SD: Il nostro sistema solare potrebbe stare nello spazio nero

And if I may,

E se posso dirlo, quello spazio nero è la firma dell'orizzonte degli eventi.

that dark region is the signature of the event horizon.

The reason we don't see light from there,

Il motivo per cui non vediamo nessuna luce,

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

è perché la luce che dovrebbe arrivarci da lì

was swallowed by the event horizon.

è inghiottita dall'orizzonte degli eventi. E questo è tutto.

So that -- that's it.

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

CA: Pensando a un buco nero, dobbiamo immaginare

you think of these huge rays jetting out of it,

enormi raggi che si irradiano,

which are pointed directly in our direction.

che puntano dritti verso la nostra direzione.

Why don't we see them?

Perché non li vediamo?

SD: This is a very powerful black hole.

SD: È un buco nero molto potente.

Not by universal standards, it's still powerful,

Non per gli standard dell'universo, ma comunque potente,

and from the north and south poles of this black hole

e pensiamo che i getti vengano dal polo nord e dal polo sud.

we think that jets are coming.

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

Siamo troppo vicini per vedere tutta la struttura dei getti,

ma è la base di quei getti a illuminare lo spazio-tempo.

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

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

E sono i getti a piegarsi attorno al buco nero.

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

CA: Se fossi in una navicella spaziale che gira intorno a quella cosa,

how long would it take to actually go around it?

quanto tempo ci vorrebbe per girargli attorno?

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

SD: Darei tutto per essere su quella navicella.

(Laughter)

(Risate)

Mi candido.

Sign me up.

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

C'e una cosa chiamata, se posso essere nerd per un attimo,

the innermost stable circular orbit,

orbita interna circolare stabile,

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

ovvero l'orbita più stretta che la materia può compiere intorno a un buco nero

before it spirals in.

prima di caderci dentro.

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

In questo caso, varia da tre giorni a un mese.

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

CA: È potentissimo, e al contempo stranamente lento.

I mean, you wouldn't even notice

Non ti accorgeresti nemmeno di cadere

falling into that event horizon if you were there.

nell'orizzonte degli eventi, se ti trovassi lì.

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

SD: Avrai sentito parlare della "spaghettificazione",

quando cadi in un buco nero,

where you fall into a black hole

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

il campo gravitazionale ai tuoi piedi è così potente rispetto a quello in testa

so you're ripped apart.

da spezzarti.

This black hole is so big

Questo buco nero è così grande

che non diventerai uno spaghetto:

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

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

semplicemente, sparirai nell'orizzonte degli eventi.

CA: È come un enorme tornado.

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

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

Quando Dorothy fu sbalzata via da un tornado, finì a Oz.

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

Dove si va a finire, se si cade in un buco nero?

(Risate)

(Laughter)

SD: Vancouver.

SD: A Vancouver.

(Laughter)

CA: Oh, my God.

CA: Oh, santo cielo.

(Applause)

(Applausi)

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

Sul cerchio rosso, davvero da brividi - no, sul serio.

No, really.

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

SD: I buchi neri sono il grande mistero del nostro tempo,

perché sono l'intersezione tra mondo quantico e gravitazionale.

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

Il risultato è una singolarità.

What's inside is a singularity.

And that's where all the forces become unified,

È dove tutte le forze si uniscono,

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

perché la gravità è abbastanza grande da contrastare le altre forze.

But it's hidden from us,

Ma non ci è dato vederlo,

the universe has cloaked it in the ultimate invisibility cloak.

l'universo l'ha coperto col mantello dell'invisibilità più potente.

So we don't know what happens in there.

Perciò non sappiamo cosa accade lì.

CA: Noi ne abbiamo di più piccoli.

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

Possiamo tornare alla nostra meravigliosa galassia?

Can we go back to our own beautiful galaxy?

This is the Milky Way, this is home.

Questa è la Via Lattea, è casa nostra.

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

E lì in mezzo c'è un altro buco nero,

che state cercando.

which you're trying to find as well.

SD: Sappiamo che c'è, abbiamo già raccolto dei dati.

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

E ci stiamo lavorando proprio adesso.

And we're working on those data right now.

Speriamo di avere presto dei risultati, non sono sicuro quando.

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

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

CA: È più vicino, ma anche molto più piccolo,

maybe the similar kind of size to what we saw?

forse della misura di quello che abbiamo visto?

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

SD: Esatto. Il buco nero nella M87, che abbiamo visto prima,

that we saw before,

is six and a half billion solar masses.

ha sei miliardi di volte e mezzo la massa solare.

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

Ma è così lontano che ci appare di una certa grandezza.

Il buco nero al centro della nostra galassia

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

è migliaia di volte meno massiccio

but also a thousand times closer.

ma anche migliaia di volte più vicino.

So it looks the same angular size on the sky.

Quindi sembra abbia la stessa dimensione angolare.

CA: Per finire, facciamo un cenno ad alcune persone straordinarie.

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

Who are these guys?

Chi sono?

SD: So these are only some of the team.

SD: Sono alcuni membri del team.

We marveled at the resonance that this image has had.

Ci siamo stupiti della risonanza che questa immagine ha avuto.

Se mi avessero detto che sarebbe stata pubblicata su tutte le prime pagine,

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

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

non ci avrei creduto, ma è successo.

Perché si tratta di uno dei misteri più grandi,

Because this is a great mystery,

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

fonte di ispirazione per noi, e spero anche per tutti voi.

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

Voglio sottolineare che questa è solo una piccola parte del team.

Siamo 200 persone, in 60 istituti,

We're 200 people strong with 60 institutes

and 20 countries and regions.

e 20 paesi e regioni.

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

Per costruire un telescopio globale, serviva un team globale.

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

E la tecnica di collegare i telescopi di tutto il mondo

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

ha eliminato alcuni dei problemi che ci separavano.

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

Da scienziati, è naturale unire le forze per un progetto del genere.

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

CA: Caspita, questo ci ispirerà davvero, in questa settimana.

Shep, grazie infinite per il tuo lavoro e per essere venuto.

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

SD: Grazie.

SD: Thank you.

(Applause)

(Applausi)