Andrea Ghez: The hunt for a supermassive black hole

מתרגם: Shahar Roth מבקר: Shlomo Adam

How do you observe something you can't see?

כיצד צופים במשהו שאי-אפשר לראות?

This is the basic question of somebody who's interested

זוהי שאלה בסיסית של אדם שמתעניין

in finding and studying black holes.

בגילוי ומחקר של חורים שחורים.

Because black holes are objects

כיוון שחורים שחורים הינם אובייקטים

whose pull of gravity is so intense

שמשיכת הכבידה שלהם היא כה חזקה

that nothing can escape it, not even light,

כך ששום דבר לא יכול לברוח ממנה, אפילו לא קרני אור,

so you can't see it directly.

כך שאי-אפשר לצפות בהם ישירות.

So, my story today about black holes

הסיפור שלי היום על חורים שחורים

is about one particular black hole.

עוסק בחור שחור אחד מסויים.

I'm interested in finding whether or not

אני מעוניינת לגלות האם

there is a really massive, what we like to call

יש חור שחור מאוד מסיבי, כזה שאנו מכנים

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

חור שחור "על-מסיבי", במרכז הגלקסיה שלנו.

And the reason this is interesting is that

והסיבה שזה מעניין היא

it gives us an opportunity to prove

שזה נותן לנו אפשרות להוכיח

whether or not these exotic objects really exist.

האם האובייקטים האקזוטיים האלו אכן קיימים.

And second, it gives us the opportunity

שנית, זה נותן לנו את האפשרות

to understand how these supermassive black holes

להבין כיצד חורים שחורים על-מסיביים אלו

interact with their environment,

יוצרים אינטראקציה עם סביבתם,

and to understand how they affect the formation and evolution

וכן להבין כיצד הם משפיעים על התהוותן והתפתחותן

of the galaxies which they reside in.

של הגלקסיות בהן הם שוכנים.

So, to begin with,

ראשית כל,

we need to understand what a black hole is

עלינו להבין מהו חור שחור

so we can understand the proof of a black hole.

כדי שנוכל להבין את הוכחת קיומם של חורים שחורים.

So, what is a black hole?

אם כן, מהו חור שחור?

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

מבחינות רבות, חור שחור הינו אובייקט פשוט להפליא,

because there are only three characteristics that you can describe:

כיוון שישנם רק שלוש תכונות שניתנות לתאור:

the mass,

המסה,

the spin, and the charge.

הסחרור, והמטען.

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

אני עומדת לדבר רק על המסה.

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

אם כן, מבחינה זו, זהו אובייקט פשוט.

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

אבל מבחינה אחרת, זהו אובייקט מורכב מאוד

that we need relatively exotic physics to describe,

ועלינו להעזר בפיסיקה אקזוטית למדי כדי לתארו,

and in some sense represents the breakdown of our physical understanding

ומבחינה מסויימת הוא מייצג את התפוררות הבנתנו הפיסיקאלית

of the universe.

ביחס היקום.

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

אבל היום, הדרך שבה אני רוצה שתתפסו את החור השחור,

for the proof of a black hole,

לצורך הוכחת קיומו,

is to think of it as an object

היא לחשוב עליו כעל אובייקט

whose mass is confined to zero volume.

שמסתו מוגבלת לנפח אפסי.

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

אם כן, למרות העובדה שאני עומדת לדבר איתכם על

an object that's supermassive,

אובייקט שהוא על-מסיבי,

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

ואני אסביר בעוד רגע מהי משמעות הדבר,

it has no finite size.

אין לו גודל סופי.

So, this is a little tricky.

כך שזה קצת בעייתי.

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

אך למזלנו ישנו גודל סופי שכן ניתן לצפיה,

and that's known as the Schwarzschild radius.

והוא ידוע בשם רדיוס שוורצשילד.

And that's named after the guy who recognized

והוא נקרא על שם הבחור שזיהה

why it was such an important radius.

מדוע זהו רדיוס כל-כך חשוב.

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

זהו רדיוס מדומה, לא ממשי. לחור השחור אין גודל.

So why is it so important?

אם כן, מדוע הוא כה חשוב?

It's important because it tells us

הוא חשוב מכיוון שהוא אומר לנו

that any object can become a black hole.

שכל אובייקט יכול להפוך לחור שחור.

That means you, your neighbor, your cellphone,

הכוונה היא גם אליך, לשכן שלך, לטלפון הנייד שלך,

the auditorium can become a black hole

האולם יכול להפוך לחור שחור

if you can figure out how to compress it down

אם הייתם מוצאים דרך לדחוס אותו

to the size of the Schwarzschild radius.

לגודל של רדיוס שוורצשילד.

At that point, what's going to happen?

בנקודה זו, מה יקרה?

At that point gravity wins.

בנקודה זו משיכת הכבידה מנצחת.

Gravity wins over all other known forces.

משיכת הכבידה גוברת על כל הכוחות האחרים הידועים.

And the object is forced to continue to collapse

והאובייקט חייב להמשיך לקרוס

to an infinitely small object.

לאובייקט קטן במידה אין-סופית.

And then it's a black hole.

ואז הוא הופך לחור שחור.

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

לו הייתי דוחסת את כדור-הארץ לגודל של קוביית סוכר,

it would become a black hole,

הוא היה הופך להיות חור שחור,

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

כיוון שהגודל של קוביית סוכר הינו רדיוס שוורצשילד שלה.

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

כעת, המפתח הוא למצוא מהו רדיוס שוורצשילד המתאים.

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

מסתבר שלמעשה די קל למצוא את התשובה.

It depends only on the mass of the object.

הוא תלוי אך ורק במסת האובייקט.

Bigger objects have bigger Schwarzschild radii.

לאובייקטים גדולים יותר יש רדיוסי שוורצשילד גדולים יותר.

Smaller objects have smaller Schwarzschild radii.

לאובייקטים קטנים יותר יש רדיוסי שוורצשילד קטנים יותר.

So, if I were to take the sun

אם הייתי לוקחת את השמש

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

ודוחסת אותה לגודל של אוניברסיטת אוקספורד,

it would become a black hole.

היא הייתה הופכת להיות חור שחור.

So, now we know what a Schwarzschild radius is.

ובכן, אנו יודעים כעת מהו רדיוס שוורצשילד.

And it's actually quite a useful concept,

וזהו בעצם רעיון די שימושי,

because it tells us not only

כיוון שהוא אומר לנו לא רק

when a black hole will form,

מתי יווצר חור שחור,

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

אלא גם נותן לנו את מרכיבי המפתח להוכחת קיומו של חור שחור.

I only need two things.

אני זקוקה רק לשני דברים.

I need to understand the mass of the object

אני צריכה להבין מהי המסה של האובייקט

I'm claiming is a black hole,

שאני טוענת שהוא חור שחור,

and what its Schwarzschild radius is.

ומהו רדיוס שוורצשילד שלו.

And since the mass determines the Schwarzschild radius,

וכיוון שהמסה קובעת את רדיוס שוורצשילד,

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

יש רק דבר אחד שאני בעצם צריכה לדעת.

So, my job in convincing you

אם כן, כדי לשכנע אתכם

that there is a black hole

שישנו חור שחור,

is to show that there is some object

תפקידי להראות שישנו איזשהו אובייקט

that's confined to within its Schwarzschild radius.

שהוא מוגבל בהיקפו לרדיוס שוורצשילד שלו.

And your job today is to be skeptical.

ותפקידכם הוא להטיל ספק בכך.

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

ובכן, אני עומדת לדבר על חור שחור שאינו רגיל;

I'm going to talk about supermassive black holes.

אני עומדת לדבר על חורים שחורים על-מסיביים.

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

ראשית, אני רוצה להגיד כמה מילים על מהו חור שחור רגיל,

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

כאילו שיש דבר כזה, חור שחור רגיל.

An ordinary black hole is thought to be the end state

חור שחור רגיל נחשב לשלב הסופי

of a really massive star's life.

בחייו של כוכב מאוד מסיבי.

So, if a star starts its life off

אם כן, אם כוכב מתחיל את חייו

with much more mass than the mass of the Sun,

עם מסה גדולה בהרבה מהמסה של השמש,

it's going to end its life by exploding

הוא יסיים את חייו בהתפוצצות

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

וישאיר מאחוריו את שאריות הסופרנובה הנפלאות שאנו רואים כאן.

And inside that supernova remnant

ובתוך שארית הסופרנובה

is going to be a little black hole

עתיד להיות חור שחור קטן

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

בעל מסה גדולה בערך פי שלוש מזו של השמש.

On an astronomical scale

בקנה מידה אסטרונומי

that's a very small black hole.

זהו חור שחור קטן מאוד.

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

וכעת, הייתי רוצה לדבר על חורים שחורים על-מסיביים.

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

הסברה היא שהחורים השחורים העל-מסיביים שוכנים במרכזן של גלקסיות.

And this beautiful picture taken with the Hubble Space Telescope

ותמונה נהדרת זו שצולמה על ידי טלסקופ החלל האבל

shows you that galaxies come in all shapes and sizes.

מראה לכם שגלקסיות קיימות בכל הצורות והגדלים.

There are big ones. There are little ones.

ישנן גדולות, ישנן קטנות.

Almost every object in that picture there is a galaxy.

כמעט כל אובייקט בתמונה זו הוא גלקסיה.

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

והנה ספירלה יפה מאוד, למעלה בצד שמאל.

And there are a hundred billion stars in that galaxy,

וישנם מאות מיליארדי כוכבים בגלקסיה ההיא.

just to give you a sense of scale.

רק כדי לתת לכם קנה מידה.

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

וכל האור שאנו רואים מגלקסיה טיפוסית,

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

שהיא מאותו סוג של גלקסיות שאנו רואים כאן,

comes from the light from the stars.

מקורו באור שמגיע מהכוכבים.

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

ובכן, אנו רואים את הגלקסיות הודות לאור הכוכבים.

Now, there are a few relatively exotic galaxies.

ישנן כמה גלקסיות אקזוטיות יחסית.

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

אני אוהבת לקרוא להן הפרימדונות של עולם הגלקסיות,

because they are kind of show offs.

כיוון שהן גנדרניות כאלה.

And we call them active galactic nuclei.

ואנו קוראים להן גרעינים גלקטיים פעילים.

And we call them that because their nucleus,

ואנו קוראים להן כך כיוון שהגרעינים שלהן,

or their center, are very active.

או מרכזיהן, פעילים מאוד.

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

אם כן, שם במרכז, הוא בעצם המקום

most of the starlight comes out from.

ממנו מגיע רוב אור הכוכבים.

And yet, what we actually see is light

ועדיין, מה שאנחנו למעשה רואים הוא אור

that can't be explained by the starlight.

שאינו יכול להיות מוסבר כאור שנובע מהכוכבים.

It's way more energetic.

הוא בעל אנרגיה גבוהה הרבה יותר.

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

למעשה, במקרים מסויימים הוא דומה לאלה שאנו רואים כאן.

There are also jets emanating out from the center.

ישנם גם סילונים שבוקעים מהמרכז.

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

שוב, זהו מקור אנרגיה שקשה מאוד להסבירו

if you just think that galaxies are composed of stars.

אם מניחים שגלקסיות מורכבות רק מכוכבים.

So, what people have thought is that perhaps

אם כן, אנשים חשבו שאולי

there are supermassive black holes

ישנם חורים שחורים על-מסיביים

which matter is falling on to.

שחומר נופל לתוכם.

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

מכאן, שאי-אפשר לראות את החור השחור עצמו,

but you can convert the gravitational energy of the black hole

אבל ניתן להמיר את אנרגית הכבידה של החור השחור

into the light we see.

לאור שאנו רואים.

So, there is the thought that maybe supermassive black holes

קיים רעיון שאולי חורים שחורים על-מסיביים

exist at the center of galaxies.

קיימים במרכזן של גלקסיות.

But it's a kind of indirect argument.

אבל זהו סוג של טיעון עקיף.

Nonetheless, it's given rise to the notion

בכל אופן, זה מעלה את הרעיון

that maybe it's not just these prima donnas

שייתכן שלא רק לפרימדונות הללו

that have these supermassive black holes,

יש חורים שחורים על-מסיביים,

but rather all galaxies might harbor these

אלא שיתכן שבמרכזיהן של כל הגלקסיות שוכנים

supermassive black holes at their centers.

חורים שחורים על-מסיביים אלה.

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

ואם זה אכן כך - וזוהי דוגמה לגלקסיה רגילה;

what we see is the star light.

מה שאנחנו רואים הוא אור הכוכבים.

And if there is a supermassive black hole,

ואם יש חור שחור על-מסיבי,

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

עלינו להניח שזהו חור שחור בדיאטה.

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

כיוון שזוהי הדרך להקטין את התופעה האנרגטית שאנו רואים

in active galactic nuclei.

בגרעינים גלקטיים פעילים.

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

אם נרצה לחפש אחר חורים שחורים חמקמקים אלו

at the center of galaxies,

במרכזי הגלקסיות,

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

המקום הטוב ביותר לחפש בו הוא בגלקסיה שלנו, שביל החלב שלנו.

And this is a wide field picture

וזהו צילום במיפתח רחב

taken of the center of the Milky Way.

של מרכז גלקסיית שביל החלב.

And what we see is a line of stars.

ומה שאנו רואים היא שורה של כוכבים.

And that is because we live in a galaxy which has

וזה בגלל שאנו חיים בגלקסיה שהיא

a flattened, disk-like structure.

שטוחה ובעלת מבנה דיסקה.

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

ואנו חיים במרכזה, כך שכאשר אנו מביטים לכיוון המרכז,

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

אנו רואים את המישור הזה אשר מגדיר את מישור הגלקסיה,

or line that defines the plane of the galaxy.

או קו שמגדיר את מישור הגלקסיה.

Now, the advantage of studying our own galaxy

כעת, היתרון שבחקירת הגלקסיה שלנו

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

הוא שזוהי פשוט הדוגמא הקרובה אלינו ביותר של מרכז גלקסיה

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

שאי-פעם תהיה לנו, כיוון שהגלקסיה השניה הקרובה אלינו ביותר

is 100 times further away.

נמצאת במרחק גדול פי מאה.

So, we can see far more detail in our galaxy

מכאן שאנו יכולים לראות הרבה יותר פרטים בגלקסיה שלנו

than anyplace else.

מאשר בכל מקום אחר.

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

וכפי שתראו בעוד רגע, היכולת לראות פרטים

is key to this experiment.

היא המפתח לניסוי הזה.

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

אם כן, כיצד מוכיחים האסטרונומים שישנה מסה רבה

inside a small volume?

בתוך נפח קטן?

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

זהו תפקידי להראות לכם כיום.

And the tool that we use is to watch the way

והכלי שבו נשתמש הוא צפיה בדרך שבה

stars orbit the black hole.

הכוכבים חגים סביב החור השחור.

Stars will orbit the black hole

כוכבים יסתובבו סביב החור השחור

in the very same way that planets orbit the sun.

בדיוק באותה דרך שבה כוכבי-לכת חגים סביב השמש.

It's the gravitational pull

המשיכה הגרוויטציונית היא אשר

that makes these things orbit.

גורמת לגופים אלו לחוג במסלול סביב אובייקט אחר.

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

אם לא היו אובייקטים מסיביים אלו, גופים אלו היו מתעופפים הלאה

or at least go at a much slower rate

או לפחות היו נעים בקצב איטי הרבה יותר

because all that determines how they go around

כיוון שכל מה שקובע כיצד הם חגים

is how much mass is inside its orbit.

הוא כמה מסה נמצאת במרכז המסלול שלהם.

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

זה נהדר, כי אתם זוכרים שתפקידי הוא להראות

there is a lot of mass inside a small volume.

שישנה הרבה מאוד מסה בתוך נפח קטן.

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

כך שאם אני יודעת כמה מהר הוא חג, אני יודעת מה המסה.

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

ואם אני יודעת את גודל מסלול הסיבוב, אני יודעת מה הרדיוס.

So, I want to see the stars

אם כן, אני רוצה לראות את הכוכבים

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

שקרובים כמה שיותר למרכז הגלקסיה.

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

כיוון שאני רוצה להראות שיש מסה בתוך איזור קטן כמה שיותר.

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

מכאן, שאני רוצה לראות כמה שיותר פרטים.

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

וזו הסיבה שלצורך ניסוי זה השתמשנו

the world's largest telescope.

בטלסקופ הגדול בעולם.

This is the Keck observatory. It hosts two telescopes

זהו מצפה הכוכבים קק. הוא מכיל שני טלסקופים

with a mirror 10 meters, which is roughly

עם מראה בקוטר 10 מטרים, שזה בערך

the diameter of a tennis court.

הקוטר של מגרש טניס.

Now, this is wonderful,

זה נהדר

because the campaign promise

כיוון שההבטחה של מסע התעמולה

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

למען טלסקופים גדולים היא שככל שהטלסקופ גדול יותר,

the smaller the detail that we can see.

נוכל לראות פרטים קטנים יותר.

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

מסתבר שלטלסקופים אלו, או כל טלסקופ אחר על פני האדמה

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

יש קושי לעמוד בהבטחות מסע התעמולה.

And that is because of the atmosphere.

וזה בגלל האטמוספירה.

Atmosphere is great for us; it allows us

האטמוספירה נהדרת עבורנו; היא מאפשרת לנו

to survive here on Earth.

לשרוד כאן על כדור הארץ.

But it's relatively challenging for astronomers

אבל היא די מקשה על האסטרונומים

who want to look through the atmosphere to astronomical sources.

שרוצים להביט דרך האטמוספירה על מקורות אסטרונומים.

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

אז כדי לתת לכם מושג מהי התחושה,

it's actually like looking at a pebble

זה בעצם כמו להסתכל על חלוק נחל

at the bottom of a stream.

בקרקעית של נחל.

Looking at the pebble on the bottom of the stream,

כשמתבוננים בחלוק נחל על הקרקעית,

the stream is continuously moving and turbulent,

המים שנעים ומתערבלים,

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

מקשים מאוד לראות את החלוק שנמצא על קרקעית הנחל.

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

באופן דומה למדי, קשה מאוד

to see astronomical sources, because of the

לראות מקורות אסטרונומיים, בגלל

atmosphere that's continuously moving by.

האטמוספירה שנעה וחולפת כל הזמן.

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

ובכן, ביליתי חלק ניכר מהקריירה שלי בפיתוח דרכים

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

לפצות על השינויים הנגרמים בגלל האטמוספירה, כדי שנוכל לקבל תצפית נקיה יותר.

And that buys us about a factor of 20.

תיקונים אלו מאפשרים לנו שיפור של בערך פי - 20.

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

ואני חושבת שכולכם תסכימו שאם אתה יכול

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

למצוא דרך לשפר את החיים פי - 20

you've probably improved your lifestyle by a lot,

אז כנראה ששיפרת בהרבה את איכות חייך,

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

בוודאי שתבחין למשל בשיפור במשכורת או אצל ילדיך.

And this animation here shows you one example of

ואנימציה זו מציגה דוגמא אחת

the techniques that we use, called adaptive optics.

לטכניקות בהן אנו משתמשים, שנקראות אופטיקה מסתגלת.

You're seeing an animation that goes between

אתם רואים אנימציה שעוברת בין

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

דוגמא של מה שרואים אם לא משתמשים בטכניקה זו,

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

במילים אחרות, סתם תמונה שמראה את הכוכבים,

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

והמסגרת ממורכזת במרכז הגלקסיה.

where we think the black hole is.

היכן שאנו חושבים שהחור השחור נמצא.

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

אם כן, ללא טכנולוגיה זו לא ניתן לראות את הכוכבים.

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

בעזרת טכנולוגיה זו אפשר לפתע לראות את זה.

This technology works by introducing a mirror

טכנולוגיה זו עובדת על ידי הוספת מראה

into the telescope optics system

למערכת האופטית של הטלסקופ

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

שמשתנה בצורה רציפה כדי לנגד את ההשפעה של האטמוספירה.

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

אם כן, מראה זו היא מעין משקפי ראיה מאוד משוכללים עבור הטלסקופ.

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

כעת, בשקפים הבאים אני עומדת להתמקד

that little square there.

בריבוע הקטן הזה.

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

אנו עומדים להתבונן בכוכבים שנמצאים בתוך הריבוע הקטן הזה,

although we've looked at all of them.

למרות שאנו מביטים בכולם.

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

ואני רוצה לראות כיצד דברים אלו זזו.

And over the course of this experiment, these stars

ולאורך ניסוי זה הכוכבים האלו

have moved a tremendous amount.

נעו מרחק עצום.

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

ביצענו את הניסוי הזה לאורך 15 שנים,

and we see the stars go all the way around.

ואנו רואים שהכוכבים נעו לאורך כל הדרך מסביב.

Now, most astronomers have a favorite star,

לרוב האסטרונומים יש כוכב מועדף,

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

והכוכב המועדף שלי היום הוא זה שנקרא אס-או-2.

Absolutely my favorite star in the world.

בהחלט הכוכב המועדף עלי.

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

וזה מפני שהוא מבצע הקפה מלאה ב- 15 שנים בלבד.

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

וכדי לתת לכם מושג כמה מהר זה,

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

לשמש לוקח 200 מליון שנים כדי להקיף את מרכז הגלקסיה.

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

לכוכבים שהכרנו לפני כן, שהיו קרובים במידה כזו למרכז הגלקסיה

as possible, take 500 years.

לוקח 500 שנים לבצע הקפה.

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

וכוכב זה, מבצע הקפה בתוך תקופת חיי אדם.

That's kind of profound, in a way.

זה די מדהים, מבחינה מסויימת.

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

אבל זוהי נקודת המפתח לניסוי הזה. מסלול ההקפה אומר לי

how much mass is inside a very small radius.

כמה מסה יש בתוך רדיוס קטן מאוד.

So, next we see a picture here that shows you

ובכן, כעת אנחנו רואים תמונה שמראה לכם

before this experiment the size to which we could

לפני הניסוי את הגודל בתוכו יכולנו

confine the mass of the center of the galaxy.

לתחום את המסה של מרכז הגלקסיה.

What we knew before is that there was four million

מה שידענו קודם לכן הוא שהמסה שם היתה פי ארבעה מיליון

times the mass of the sun inside that circle.

מהמסה של השמש בתוך המעגל ההוא.

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

וכפי שאתם רואים, היו הרבה דברים אחרים בתוך המעגל הזה.

You can see a lot of stars.

אתם יכולים לראות הרבה כוכבים.

So, there was actually lots of alternatives

מכאן שהיו בעצם הרבה חלופות

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

לרעיון שיש חור שחור על-מסיבי במרכז הגלקסיה,

because you could put a lot of stuff in there.

כיוון שניתן היה להכניס לשם הרבה דברים.

But with this experiment, we've confined

אבל בעזרת ניסוי זה הגבלנו

that same mass to a much smaller volume

את אותה המסה לנפח קטן בהרבה

that's 10,000 times smaller.

קטן פי עשרת אלפים.

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

וכתוצאה מכך, היינו יכולים להוכיח

that there is a supermassive black hole there.

שיש שם חור שחור על-מסיבי.

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

כדי שתקבלו מושג עד כמה קטן הגודל הזה,

that's the size of our solar system.

זהו הגודל של מערכת השמש שלנו.

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

אז אנחנו דוחסים את מסת השמש פי ארבעה מיליון

into that small volume.

לנפח קטן זה.

Now, truth in advertising. Right?

וכעת, לגבי אמת בפרסום...

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

אמרתי לכם שתפקידי הוא לצמצם את זה לרדיוס שוורצשילד.

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

והאמת שהיא, שעוד לא ממש הגעתי לכך.

But we actually have no alternative today

למעשה אין לנו כיום אלטרנטיבה

to explaining this concentration of mass.

שמסבירה את ריכוז המסה הזה.

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

והאמת היא שזוהי ההוכחה הטובה ביותר שיש לנו כיום

for not only existence of a supermassive black hole

לא רק לקיום חור שחור על-מסיבי

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

במרכז הגלקסיה שלנו, אלא בכל היקום שלנו.

So, what next? I actually think

אז מה הלאה? האמת היא שאני חושבת

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

שזה בערך המיטב שנוכל להשיג עם הטכנולוגיה של היום,

so let's move on with the problem.

אז בואו נתקדם הלאה עם הבעיה.

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

אז מה שאני רוצה להציג לכם, בקצרה,

is a few examples

הן כמה דוגמאות

of the excitement of what we can do today

מהדברים המלהיבים שאנו יכולים לעשות כיום

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

במרכז הגלקסיה, עכשיו שאנו יודעים שיש שם,

or at least we believe,

או לפחות מאמינים,

that there is a supermassive black hole there.

שיש שם חור שחור על-מסיבי.

And the fun phase of this experiment

והשלב הכייפי בניסוי זה

is, while we've tested some of our ideas

הוא, שכאשר בדקנו כמה מהרעיונות שלנו

about the consequences of a supermassive black hole

על ההשלכות של הימצאות חור שחור על-מסיבי

being at the center of our galaxy,

במרכז הגלקסיה שלנו,

almost every single one

כמעט כל אחת מהן

has been inconsistent with what we actually see.

אינה מתיישבת עם מה שאנחנו באמת רואים.

And that's the fun.

וזה הכייף שבעניין.

So, let me give you the two examples.

הרשו לי להציג בפניכם שתי דוגמאות.

You can ask, "What do you expect

אתם יכולים לשאול, "מה היית מצפה

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

מהכוכבים הבוגרים, כוכבים שהיו בקרבת מרכז הגלקסיה

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

במשך זמן רב, היה להם שפע זמן לאינטראקציה עם החור השחור."

What you expect there is that old stars

מה שצפוי הוא שהכוכבים הבוגרים

should be very clustered around the black hole.

יהיו מרוכזים מסביב לחור השחור.

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

הייתם צריכים לראות המון כוכבים בוגרים ליד החור השחור.

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

באותו אופן, עבור כוכבים צעירים, או בניגוד לכך, הכוכבים הצעירים,

they just should not be there.

הם פשוט לא אמורים להיות שם.

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

חור שחור אינו מהווה סביבה נעימה "לפעוטון כוכבי".

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

על-מנת שכוכב יווצר, כדור גדול של גז ואבק צריך לקרוס.

And it's a very fragile entity.

וזוהי יישות שברירית מאוד.

And what does the big black hole do?

ומה החור השחור הגדול עושה?

It strips that gas cloud apart.

הוא קורע את ענן הגז לחתיכות.

It pulls much stronger on one side than the other

הוא מושך בצד אחד הרבה יותר חזק מאשר בצד השני

and the cloud is stripped apart.

והענן נקרע לגזרים.

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

למעשה, צפינו שהיווצרות של כוכבים אינה יכולה להמשך בסביבה שכזו.

So, you shouldn't see young stars.

מכאן, שאנחנו לא אמורים לראות כוכבים צעירים.

So, what do we see?

אם כן, מה אנו כן רואים?

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

בעזרת תצפיות אחרות מאלו שהראיתי לכם היום,

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

אנחנו יכולים להבין מי מהם בוגרים ומי מהם צעירים.

The old ones are red.

הבוגרים הם אדומים.

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

הצעירים הם כחולים. ולגבי הצהובים, אנחנו עדיין לא יודעים.

So, you can already see the surprise.

אתם כבר יכולים לראות את ההפתעה.

There is a dearth of old stars.

יש חוסר בכוכבים בוגרים.

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

יש שפע של כוכבים צעירים, ההפך המוחלט ממה ששיערנו.

So, this is the fun part.

וזהו החלק הכייפי.

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

ולמעשה, כיום, זה מה שאנחנו מנסים להבין,

this mystery of how do you get --

התעלומה של איך --

how do you resolve this contradiction.

איך פותרים את הסתירה הזו

So, in fact, my graduate students

למעשה, התלמידים שלי

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

נמצאים ברגעים אלו ממש ליד הטלסקופ,

in Hawaii, making observations to get us

בהוואי, מבצעים תצפיות שיביאו אותנו

hopefully to the next stage,

בתקווה לשלב הבא,

where we can address this question

שבו נוכל לענות על השאלה

of why are there so many young stars,

מדוע ישנם כל-כך הרבה כוכבים צעירים,

and so few old stars.

וכה מעט בוגרים.

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

כדי להתקדם הלאה עלינו להתבונן במסלוליהם

of stars that are much further away.

של כוכבים הרבה יותר רחוקים.

To do that we'll probably need much more

כדי לעשות זאת כנראה שנצטרך

sophisticated technology than we have today.

טכנולוגיות מתקדמות הרבה יותר ממה שיש בידינו כיום.

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

כי, למען האמת, כשאמרתי שאנחנו מפצים

for the Earth's atmosphere, we actually only

על עיוותי האטמוספירה של כדור-הארץ, אנחנו למעשה

correct for half the errors that are introduced.

מתקנים רק חצי מהשגיאות שמתווספות.

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

אחנו עושים זאת על-ידי שיגור קרן לייזר אל האטמוספירה,

and what we think we can do is if we

ואנחנו חושבים שאם נוכל

shine a few more that we can correct the rest.

להקרין עוד כמה אז נוכל לתקן את השאר.

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

אז זה מה שאנחנו מקווים לעשות במהלך השנים הבאות.

And on a much longer time scale,

ובראייה לטווח ארוך בהרבה

what we hope to do is build even larger telescopes,

אנחנו מקווים לבנות טלסקופים אף גדולים יותר,

because, remember, bigger is better in astronomy.

כיוון שתזכרו, גדול יותר הוא טוב יותר באסטרונומיה.

So, we want to build a 30 meter telescope.

אז אנחנו רוצים לבנות טלסקופ בקוטר 30 מטרים.

And with this telescope we should be able to see

ועם טלסקופ כזה אנחנו אמורים לראות

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

כוכבים קרובים עוד יותר למרכז הגלקסיה.

And we hope to be able to test some of

ואנחנו מקווים שנוכל לבדוק כמה

Einstein's theories of general relativity,

מהתיאוריות הנוגעות לתורת היחסות הכללית של איינשטיין,

some ideas in cosmology about how galaxies form.

רעיונות בקוסמולוגיה העוסקים באופן היווצרות גלקסיות.

So, we think the future of this experiment

אנחנו חושבים שהעתיד של ניסוי זה

is quite exciting.

הוא מלהיב למדי.

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

לסיכום, אני עומדת להציג בפניכם אנימציה

that basically shows you how these

שמראה כיצד מסלולים אלו

orbits have been moving, in three dimensions.

נעים בשלושה מימדים.

And I hope, if nothing else,

ואני מקווה, שלפחות

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

שיכנעתי אתכם שראשית, אכן יש לנו

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

חור שחור על-מסיבי במרכז הגלקסיה.

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

ושהמשמעות היא שדברים אלו אכן קיימים ביקום שלנו,

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

ושעלינו להתמודד עם כך, עלינו להסביר

how you can get these objects in our physical world.

כיצד יכולים להיות אובייקטים כאלו בעולמנו הפיסי.

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

שנית, עלה בידינו לבחון אינטראקציה זו

of how supermassive black holes interact,

בין גופים שחורים על-מסיביים,

and understand, maybe, the role in which they play

ולהבין, אולי, את התפקיד שהם ממלאים

in shaping what galaxies are, and how they work.

בעיצובן של הגלקסיות ואופן פעולתן.

And last but not least,

ודבר אחרון, אך חשוב לא פחות,

none of this would have happened

דבר מזה לא היה קורה

without the advent of the tremendous progress

ללא ההתקדמות העצומה

that's been made on the technology front.

שהושגה בחזית הטכנולוגית.

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

ואנחנו חושבים שזהו תחום שמתקדם בקצב מהיר ביותר,

and holds a lot in store for the future.

וצופן בחובו דברים רבים לעתיד.

Thanks very much.

תודה רבה לכם.

(Applause)

(מחיאות כפיים)