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

翻訳: AYAKA KISHIKAWA 校正: Masaki Yanagishita

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

子供の頃は暗やみを恐れていました

The darkness is where the monsters are.

暗い場所には お化けがいますよね

And I had this little night light outside of my bedroom

私は部屋の外の小さな照明を 点けていたので

so that it would never get too dark.

真っ暗ではありませんでした

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

しかし時とともに 恐怖心は好奇心へと変わりました

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

「真っ暗けには何があるの？」

And it turns out

そして気付いたのです

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

暗やみを理解しようとすることは 何千年も人々を魅了してきたことであり

for thousands of years, maybe forever.

永遠にそうかもしれません

And we know this

その事が分るのは

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

空を地図に表わそうとした 古代の遺物があるからです

This tusk is over 30,000 years old.

この象牙は３万年以上も昔のものです

Some people think that it's a carving of Orion

オリオン座の彫刻だと言う人や

or maybe a calendar.

暦だと考える人もいます

We don't know.

真実は分かりません

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

伏羲星図は６千年以上も前のもので

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

新石器時代の古代中国の墓で 見つかりました

And that little pile of clamshells

中央の埋葬者の足元にある

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

山積みになった貝殻は

that's supposed to be the Big Dipper.

北斗七星とされています

Maybe.

たぶんですが

The Nebra disk is uncontroversial.

ドイツで発見されたネブラ・ディスクは 謎に包まれたものではありません

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

天文学者でなくても

これが月の満ち欠けか 日食を表していると分かるでしょう

or the Sun in eclipse.

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

この小さな７つの点の集まりは プレアデス星団の７人姉妹です

But in any case, the point is clear:

どの事例においても 要点は明白です

astronomers have been mapping the sky for a long time.

はるか昔から 天文学者は空を 地図に表わそうとしていたのです

Why?

なぜでしょうか

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

物事を解明しようとすることは

銀河系に存在する一種族としての 私たちの特技なんです

to figure things out.

We know our planet,

私たちは地球のことを知っています

we cure our diseases,

病気を治します

we cook our food,

食べ物を調理します

we leave our planet.

地球外へ行くこともあります

But it's not easy.

しかし簡単ではありません

Understanding the universe is battle.

宇宙を理解することは戦いです

It is unrelenting, it is time-varying,

厳しい道のりで 時と共に変化します

and it is one we are all in together.

そして私たちみんなですることです

It is a battle in the darkness against the darkness.

暗やみの中で 暗やみに対抗する戦いです

Which is why Orion has weapons.

だからオリオン座は 武器を持っているのです

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

ともかく この戦いに加わるのなら

you need to know the battlefield.

戦場を知る必要があります

So at its core,

ここが重要なのですが

mapping the sky involves three essential elements.

空を地図に表わすには ３つの要素が不可欠です

You've got objects that are giving off light,

光を放つ天体

you've got telescopes that are collecting that light,

その光を捉える望遠鏡

and you've got instruments

そして その光が一体何なのかを

that are helping you understand what that light is.

理解する助けとなる分析道具です

Many of you have mapped the Moon phases over time

大半の人は 目を使い 月の満ち欠けを見てきたことでしょう

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

皆さんの目は 生まれ持った望遠鏡です

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

そして 脳を使い 見た物を理解します

your brains being one of your more basic instruments.

皆さんの脳は 生まれ持った分析道具なのです

Now, if you and a buddy get together,

もしも 皆さんが相棒と一緒に

you would spend over 30 years,

30年以上を費やしたなら

you would map 1,000 stars extremely precisely.

千の星を極めて正確に 地図にできるでしょう

You would move the front line to the battle.

暗やみとの戦いの 前線を押し広げるのです

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

それが天文学者のティコ・ブラーエと 助手のヨハネス・ケプラーが

Johannes Kepler did back in the 1600s.

1600年代にやったことです

And they moved the line,

彼らは前線を進め

figured out how planets worked,

惑星がどのように機能し

how they moved around the Sun.

太陽の周りをどう 動いているのか突き止めました

But it wasn't until about 100 years ago

しかし 宇宙の大きさに 私たちが気付いたのは

that we realized

ほんの100年前くらいのことです

it's a big universe.

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

宇宙はただ無限のものであると 感じるかもしれませんし

実際そうなのですが 観測できる宇宙は有限です

but the observable universe is finite.

Which means we can win the battle.

私たちは戦いに勝てるということです

But if you're going to map the universe,

しかし宇宙の地図を描こうとすると

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

皆さんと１人か２人の相棒だけではできません

Mapping the universe takes an army,

宇宙の地図を作るには 軍隊を率いる必要があります

an army of curious, creative, craftspeople

好奇心旺盛で創造力があり 一緒に戦い偉業を達成できる

who, working together, can accomplish the extraordinary.

職人気質な仲間が必要なのです

I lead this army of creatives,

スローン・デジタル・スカイ・サーベイ(SDSS) 第５世代プロジェクトにおいて

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

私はその職人たちの軍隊を統率しています

And this is how astronomers have managed to shepherd individual curiosity

天文学者たちはそうやって 天文学の産業化時代を通じ

through its industrial age,

個々人の好奇心を導き

preserving the individual ability to make discoveries

新発見を生み出すため 個々の能力を保ちながらも

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

巨大な機械を導入して 前線を押し広げてきたのです

In SDSS, we divide the sky into three mappers:

SDSSでは ３つの担当に分けて 空を地図に描きます

one for the stars, one for the black holes

星の担当 ブラックホールの担当

and one for the galaxies.

そして銀河の担当です

My survey has two hemispheres,

この調査には ２つの半球

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

数え方によりますが５つ ないしは11の天体望遠鏡

10 spectrographs

10の分光計

and millions of objects.

そして数百万に及ぶ 観測対象があります

It's a monster.

まるで怪物のようです

So let's go through the mappers.

では地図作成の様子を見てみましょう

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

天の川銀河には およそ2500億 （誤差数千億）の星が存在します

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

考えも及ばないほどの数です

That is a number that doesn't make practical sense

誰にも理解ができないほどの数です

to pretty much anybody.

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

2500億の飴を手に取ったことは ないでしょう？

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

私たちはそれらの星すべてを 地図にするには程遠いです

So we have to choose the most interesting ones.

したがって対象として 最も興味深い星を選ぶ必要があります

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

SDSS第５世代プロジェクトでは

年齢を測れると思われる 600万の星を地図にしています

where we think we can measure their age.

Because if you can measure the age of a star,

もし星の年齢を測ることができれば

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

天の川銀河全体に 600万の時計を 有しているようなものです

And with that information,

その情報を用いて

we can unravel the history and fossil record of our galaxy

銀河の歴史や化石情報

そして銀河がどのように形成されたのかを 解明することができます

and learn how it formed.

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

ここからが本題です

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

ブラックホールは宇宙の中で 最も不可解な存在です

Why?

なぜでしょうか

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

それは 文字通り数学が 具現化されたような存在であり

that we barely understand.

私たちがほとんど理解できない ものだからです

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

数字のゼロが命を与えられ ここの通路を歩き回っているようなものです

That would be super weird.

とても奇妙ですよね

These are weirder.

ブラックホールは もっと奇妙なんです

And it's not just like a basketball

バスケットボールを 小さな点に押しつぶし

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

超高密度にしたら 奇妙でしょうが

No, smooshed basketballs have a surface.

潰したバスケットボールには 表面が存在します

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

ブラックホールには表面がないことが 今や分かっています

Because we've seen it.

見たからです

Or the lack of it.

それがないのを

What's really interesting about black holes

ブラックホールの興味深い点は

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

情報が返ってこなくなる点を ちょうど通り過ぎる物体を研究することで

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

様々なことを学べるところです

Because at that point,

その点において

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

大量のＸ線や 光や 紫外線や 電波が放出されるからです

We can actually learn how these objects grow.

これらの天体がどのように成長するのか 知ることができます

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

そしてSDSSでは ブラックホールがどのように 形作られるか理解するために

50万以上の超大質量ブラックホールを 観測しています

to try to understand how they formed.

Like I said,

申し上げたように

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

私たちは天の川銀河の中に生きていて 皆さんもそれはよくご存知かと思います

天の川銀河は全く平均的な銀河です

The Milky Way is a completely average galaxy.

Nothing funny going on.

特に変なことは起きていません

But it's ours, which is great.

しかし 私たちの銀河であり それは素晴らしいことです

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

天の川銀河や 他の全ての銀河は

have this really disturbing past

自らを吹き飛ばしたという

of literally blowing themselves apart.

衝撃的な過去を持っていると 私たちは考えています

It's like every average guy you know

例えるなら 全ての平均的な大人が

has a history as a punk rock teenager.

10代の時パンクロッカー だったようなものです

That's very bizarre.

とても奇妙です

Stars are blowing up in these systems,

星はそういう銀河の中で爆発し

black holes are growing at their centers

ブラックホールはその中心で成長し

and emitting a tremendous amount of energy.

とてつもない量のエネルギーを放出しています

How does that happen, how does this transformation happen?

この変化はどのようにして 起きるのでしょうか

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

そしてSDSSでは その化け物のど真ん中に

and zooming way in,

焦点を合わせて

to look at these processes where they are occurring

ブラックホールが発生する過程を 観察しています

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

パンクロッカーがどう普通の大人になるのか 理解するためです

My arsenal.

私の武器は

These are my two big telescopes.

２つの巨大な望遠鏡です

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

ニューメキシコ州アパッチポイント天文台 にあるSDSSの望遠鏡と

and the Las Campanas Observatory in Chile

チリのラスカンパナス天文台にある

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

２メートル半のデュポン望遠鏡です

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

２メートル半とは反射鏡の大きさで

which was huge for Tycho and Kepler.

ティコとケプラーの時代からすれば 巨大ですが

But it's actually not so big today.

現代ではそこまで大きくもありません

There are way bigger telescopes out there.

ずっと大きな望遠鏡も存在します

But in SDSS we use new instruments on these old telescopes

しかしSDSSでは古い望遠鏡に 新たな機器を組み合わせることで

to make them interesting.

面白いものにしています

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

天体から放たれる光を 私たちの望遠鏡が捉え

and that light is then focused at the focal plane,

その光は焦平面に集められ

そこに光を分析する機器が 並んでいます

where our instruments sit and process that light.

What's new in SDSS-V

SDSS第５世代プロジェクトでの 新しい試みは

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

焦平面を完全に ロボット化していることです

That's right: robots.

そう ロボットなんです

(Laughter)

（笑）

So I'm going to show them to you,

今から皆さんにお見せしますが

but they're fierce and terrifying,

とても恐ろしいものですので

and I want you all to just take a breath.

少し深呼吸をしてください

(Exhales) Trigger warning.

（呼吸音）警告はしました

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

皆さんの中のブレードランナーたちに 悪びれもせず―

here they are.

これが そのロボットです

(Laughter)

（笑）

I have 1,000 of these,

これが南北半球それぞれの 望遠鏡の焦平面に500個ずつ

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

合計1000個あります

And this is how they move on the sky.

そしてこれが望遠鏡の動きです

So these are our objects and a star field,

これは星空と観測対象ですが

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

星や 銀河や ブラックホールがあります

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

望遠鏡が観測対象を通過する時

in order to capture the light

ロボットが観測対象へと動いて

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

星や銀河やブラックホールからの 光を捉えます

ブラックホールの光を 捉えるというのは奇妙ですが

it is weird to capture black hole light,

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

ブラックホールが奇妙なのは 既にお話ししました

One more thing.

さらに付け加えると

Stars are exploding all the time,

星はしょっちゅう爆発しています

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

これは1987年に 宇宙的な裏庭で起きた爆発です

Black holes are growing all the time.

さらにブラックホールは常に成長しています

There is a new sky every night.

毎晩 新しい星空が誕生するのです

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

１回で星空を地図に描くのは 不可能だということです

We have to map the sky multiple times.

何度も地図を作成しなければならないのです

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

SDSS第５世代プロジェクトでは 何度も各天体を観測し

in order to see how these objects change over time.

時間と共にどのように変化するか 見ています

Because those changes in time encode the physics,

それらの変化はやがて 物理学として表され

and they encode how these objects are growing and changing.

そういう天体がいかに成長変化するかを 示すのです

Mow the sky.

空の「芝刈り」です

OK, let me just recap.

復習しておきましょう

Global survey, two hemispheres,

国際的な調査 ２つの半球

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

５つの望遠鏡 10個の分光器 数百万の観測対象 空の「芝刈り」

creative army, robots, yeah.

創造的な仲間たち そしてロボット

So you're thinking, "Wow.

たぶん皆さんは思っているでしょう

She must have this industrial machine going,

「うわぁ 彼女は工場のような 機械を使っていて

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

一匹オオカミの天才が 入る隙間なんてない」と

And you'd be 100 percent wrong.

それは100％間違っています

Meet Hanny's Voorwerp.

「ハニーの天体」をご紹介しましょう

Hanny van Arkel was a Dutch schoolteacher

発見者のハニー・ファン・アルケルは オランダ人の教師で

who was analyzing the public versions of the SDSS data,

SDSSの公開観測データを 分析していました

when she found this incredibly rare type of object,

そして彼女はこの極めて珍しい 種類の天体を発見し

which is now a subject of major study.

それが今では 重要な研究対象となっています

She was able to do this

彼女がこれを発見できたのは

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

プロジェクト開始以来ずっと

スローン財団は SDSSがデータを一般公開し

has made its data both publicly available

and usable to a broad range of audiences.

みんなが使えるようにすることを 指示していたからです

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

―ええ みんなで拍手しましょう

Clap for that.

(Applause)

（拍手）

ハニーは市民科学者―

Hanny is a citizen scientist,

or as I like to call them,

私の言い方では

"citizen warriors."

「市民戦士」なのです

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

御大層な天体物理学者でなくとも研究に 参加できることを彼女の例は示しています

You just have to be curious.

ただ好奇心さえあればよいのです

A few years ago,

数年前

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

４歳だった私の子供が 「月は月を持てるのか」と尋ねてきました

And I set about to answer this question

私はこの質問に答えようと 取り組み始めました

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

多くの４歳児がこの質問を

have probably asked this question,

尋ねたことでしょうが

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

私自身を含め 専門家は 答えが分からなかったのです

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

これらは月の月を持ちうる 太陽系にある月です

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

そしてこの話は この世には解明されていない

基本的な問題が多くある ということを示しています

left to be understood.

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

これは私にとって SDSSの最も重要な点に繋がります

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

確かに 星や 銀河や ブラックホールや ロボットというのは

that's all super cool.

とても魅力的ですが

But the coolest thing of all

全ての中で最も魅力的なことは

is that eensy-weensy creatures on a rubble pile

まったく平均的な銀河の まったく平均的な星を回る

around a totally average star in a totally average galaxy

土くれの上にいる ちっぽけな生き物が

can win the battle to understand their world.

自分たちの世界を理解する戦いに 勝つことができるという点です

Every dot in this video is a galaxy.

この映像にある点はすべて 銀河です

Every dot.

すべての点がそうです

(Cheers) (Applause)

（歓声）（拍手）

I'm showing here the number of galaxies

このグラフは 1980年頃からの 大規模な調査で

that astronomers have mapped in large surveys since about 1980.

天文学者が地図にしてきた 銀河の数です

You can see SDSS kick in around Y2K.

SDSSは2000年頃に加わりました

If we stay on this line,

このペースで進めば

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

観測可能な全銀河を 2060年までに 地図にできるでしょう

Think about that.

考えてみてください

Think about it: we've gone from arranging clamshells

貝殻を並べていた頃から

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

数千年を経て 一般相対性理論や SDSSへと至り

and if we hang on 40 more,

あと40年もすれば

we can map all the galaxies.

私たちは全銀河の 地図を作れるのです

But we have to stay on the line.

しかしそのためには 予測線上に留まらなくてはなりません

Will that be our choice?

私たちはその選択をするでしょうか

There are dark forces in this world

この世界には暗黒の力があり

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

人類から宇宙を理解する権利を 奪おうとするでしょう

Don't be afraid of the dark.

暗やみを恐れてはいけません

Fight back.

戦ってください

Join us.

私たちと共に

Thank you.

ありがとうございました

(Applause)

（拍手）