Andrea Ghez: The hunt for a supermassive black hole

Andrea Ghez: A busca por um buraco negro supermassivo

Tradutor: Daniel Tschick Tomaz Revisor: André Pires

How do you observe something you can't see?

Como se observa algo que não se pode ver?

This is the basic question of somebody who's interested

Esta é a questão básica de alguém que está interessado

in finding and studying black holes.

em achar e estudar buracos negros.

Because black holes are objects

Porque buracos negros são objetos

whose pull of gravity is so intense

cuja gravidade é tão intensa

that nothing can escape it, not even light,

que nada pode escapar a ela, nem mesmo a luz,

so you can't see it directly.

então, não se pode vê-los diretamente.

So, my story today about black holes

Bem, minha história hoje sobre buracos negros

is about one particular black hole.

é sobre um buraco negro em particular.

I'm interested in finding whether or not

Estou interessada em descobrir se existe ou não

there is a really massive, what we like to call

um deles que é realmente massivo, o que gostamos de chamar

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

buraco negro "supermassivo", no centro da nossa galáxia.

And the reason this is interesting is that

E a razão pela qual isso é interessante é que

it gives us an opportunity to prove

isso nos dá uma oportunidade de provar

whether or not these exotic objects really exist.

se estes objetos exóticos realmente existem ou não.

And second, it gives us the opportunity

E além disso, nos dá a oportunidade

to understand how these supermassive black holes

de entender como esses buracos negros supermassivos

interact with their environment,

interagem com seu ambiente,

and to understand how they affect the formation and evolution

e de compreender como eles afetam a formação e a evolução

of the galaxies which they reside in.

das galáxias nas quais eles residem.

So, to begin with,

Então, para começar,

we need to understand what a black hole is

precisamos entender o que é um buraco negro

so we can understand the proof of a black hole.

para podermos entender a evidência de um.

So, what is a black hole?

O que é um buraco negro?

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

Bem, de modo geral, um buraco negro é um objeto incrivelmente simples,

because there are only three characteristics that you can describe:

porque há apenas 3 características que se pode descrever:

the mass,

a massa,

the spin, and the charge.

a rotação e a carga.

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

E eu vou falar apenas sobre a massa.

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

Nesse sentido, então, é um objeto muito simples.

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

Mas, em outro sentido, é um objeto tão complicado

that we need relatively exotic physics to describe,

que precisamos de uma física relativamente exótica para descrevê-lo,

and in some sense represents the breakdown of our physical understanding

e, de certo modo, representa uma ruptura da nossa compreensão física

of the universe.

do universo.

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

Mas, hoje, o modo como quero que vocês compreendam um buraco negro,

for the proof of a black hole,

pela evidência de um buraco negro,

is to think of it as an object

é pensar nele como um objeto

whose mass is confined to zero volume.

cuja massa está confinada em volume zero.

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

Então, apesar do fato de que eu vou falar sobre

an object that's supermassive,

um objeto que é supermassivo,

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

e irei chegar ao que isto realmente quer dizer em um momento,

it has no finite size.

ele não tem um tamanho finito.

So, this is a little tricky.

Isso é um pouco complicado.

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

Mas, felizmente, há um tamanho finito que vocês podem ver,

and that's known as the Schwarzschild radius.

conhecido como o raio de Schwarzschild.

And that's named after the guy who recognized

O nome é em homenagem ao cara que descobriu

why it was such an important radius.

porque esse era um raio tão importante.

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

Esse é um raio virtual, não é realidade; o buraco negro não tem tamanho.

So why is it so important?

Então, por que ele é importante?

It's important because it tells us

É importante porque ele nos diz

that any object can become a black hole.

que qualquer objeto pode se tornar um buraco negro.

That means you, your neighbor, your cellphone,

Isto é, você, seu vizinho, seu celular,

the auditorium can become a black hole

o auditório pode se tornar um buraco negro

if you can figure out how to compress it down

se você descobrir como comprimí-lo

to the size of the Schwarzschild radius.

até o tamanho do raio de Schwarzschild.

At that point, what's going to happen?

A partir deste ponto, o que acontecerá?

At that point gravity wins.

A partir deste ponto, a gravidade vence.

Gravity wins over all other known forces.

A gravidade ganha de qualquer outra força conhecida.

And the object is forced to continue to collapse

E o objeto é forçado a continuar em colapso

to an infinitely small object.

até um objeto infinitamente pequeno.

And then it's a black hole.

E isso é um buraco negro.

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

Então, se pudéssemos comprimir a Terra ao tamanho de um cubo de açúcar,

it would become a black hole,

ela se tornaria um buraco negro,

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

porque o tamanho de um cubo de açúcar é o seu raio de Schwarzschild.

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

Agora, o truque aqui é calcular o tal raio de Schwarzschild.

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

E, na verdade, é muito simples de calcular.

It depends only on the mass of the object.

Ele depende unicamente da massa do objeto.

Bigger objects have bigger Schwarzschild radii.

Objetos maiores têm raios Schwarzschild maiores.

Smaller objects have smaller Schwarzschild radii.

Objetos menores têm raios de Schwarzschild menores.

So, if I were to take the sun

Então, se pegássemos o sol

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

e o apertássemos até o tamanho da Universidade de Oxford,

it would become a black hole.

ele se tornaria um buraco negro.

So, now we know what a Schwarzschild radius is.

Agora sabemos o que é o raio de Schwarzschild.

And it's actually quite a useful concept,

E é um conceito bastante útil,

because it tells us not only

porque ele nos diz não apenas

when a black hole will form,

quando um buraco negro irá se formar,

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

mas também nos dá os elementos chave para a evidência do buraco negro.

I only need two things.

Só preciso de duas coisas.

I need to understand the mass of the object

Preciso entender a massa do objeto

I'm claiming is a black hole,

que suponho ser um buraco negro,

and what its Schwarzschild radius is.

e qual é o seu raio de Schwarzschild.

And since the mass determines the Schwarzschild radius,

E como a massa determina o raio de Schwarzschild,

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

na verdade, só preciso saber de uma coisa.

So, my job in convincing you

Bem, minha tarefa em convencê-los

that there is a black hole

de que há um buraco negro,

is to show that there is some object

é mostrar que há algum objeto

that's confined to within its Schwarzschild radius.

que está confinado dentro de seu raio de Schwarzschild.

And your job today is to be skeptical.

E a tarefa de vocês, hoje, é serem céticos.

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

OK, eu não vou falar sobre um buraco negro comum;

I'm going to talk about supermassive black holes.

eu vou falar sobre buracos negros supermassivos.

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

Então, gostaria de explicar um pouco o que é um buraco negro convencional,

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

se é que pode haver algo como um buraco negro convencional.

An ordinary black hole is thought to be the end state

Um buraco negro convencional é o estado final

of a really massive star's life.

da vida de uma estrela realmente massiva.

So, if a star starts its life off

Então, se uma estrela nasce

with much more mass than the mass of the Sun,

com muito mais massa do que o sol,

it's going to end its life by exploding

ela chegará ao fim de sua vida explodindo

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

e deixando para trás estas belas supernovas que vemos aqui.

And inside that supernova remnant

E, dentro daquela supernova que restou,

is going to be a little black hole

haverá um pequeno buraco negro,

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

o qual, grosso modo, tem três vezes a massa do sol.

On an astronomical scale

Em escala astronômica,

that's a very small black hole.

este é um buraco negro bem pequeno.

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

Agora, quero falar sobre buracos negros supermassivos.

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

E imagina-se que os buracos negros supermassivos estejam no centro de galáxias.

And this beautiful picture taken with the Hubble Space Telescope

E esta bela foto, tirada com o telescópio Hubble,

shows you that galaxies come in all shapes and sizes.

mostra a vocês que galáxias vêm em diversas formas e tamanhos.

There are big ones. There are little ones.

Há grandes. Há pequenas.

Almost every object in that picture there is a galaxy.

Quase todo objeto naquela foto ali é uma galáxia.

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

E há uma bela espiral acima, à esquerda.

And there are a hundred billion stars in that galaxy,

E há centenas de bilhões de estrelas naquela galáxia,

just to give you a sense of scale.

só para lhes dar uma idéia da escala.

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

E toda a luz que vemos de uma galáxia típica,

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

que é o tipo de galáxias que estamos vendo aqui,

comes from the light from the stars.

vem da luz das estrelas.

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

Então, nós vemos a galáxia por causa da luz das estrelas.

Now, there are a few relatively exotic galaxies.

Mas existem algumas galáxias relativamente exóticas.

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

Eu gosto de chamá-las de prima donnas do mundo galático,

because they are kind of show offs.

porque elas são meio exibidas.

And we call them active galactic nuclei.

E nós as chamamos de núcleos ativos de galáxias.

And we call them that because their nucleus,

E as chamamos assim porque os seus núcleos,

or their center, are very active.

ou seus centros, são muito ativos.

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

Então, é ali do centro, na verdade,

most of the starlight comes out from.

de onde vem a maior parte da luz estelar.

And yet, what we actually see is light

E, ainda assim, o que vemos é na realidade

that can't be explained by the starlight.

luz que não pode ser explicada pela luz das estrelas.

It's way more energetic.

É muito mais energética.

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

Na verdade, em alguns exemplos, é como essas que vemos aqui.

There are also jets emanating out from the center.

Também há jatos vindos do centro.

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

De novo, uma fonte de energia que é muito difícil de explicar,

if you just think that galaxies are composed of stars.

se você apenas pensar que galáxias são feitas de estrelas.

So, what people have thought is that perhaps

Então, o que as pessoas imaginaram é que talvez

there are supermassive black holes

haja buracos negros supermassivos

which matter is falling on to.

nos quais está caindo matéria.

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

Então, você não pode ver o buraco negro propriamente dito,

but you can convert the gravitational energy of the black hole

mas você pode transformar a energia gravitacional do buraco negro

into the light we see.

na luz que vemos.

So, there is the thought that maybe supermassive black holes

Portanto, imagina-se que talvez existam buracos negros supermassivos

exist at the center of galaxies.

no centro de galáxias.

But it's a kind of indirect argument.

Mas é um tipo de argumento indireto.

Nonetheless, it's given rise to the notion

Contudo, isso deu origem à noção

that maybe it's not just these prima donnas

de que talvez não sejam só essas prima donnas

that have these supermassive black holes,

que tenham esses buracos negros supermassivos,

but rather all galaxies might harbor these

mas que todas as galáxias abriguem esses

supermassive black holes at their centers.

buracos negros supermassivos no seus centros.

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

E, se esse for o caso - e este é um exemplo de uma galáxia normal;

what we see is the star light.

o que vemos é luz das estrelas.

And if there is a supermassive black hole,

E, se há um buraco negro supermassivo,

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

precisamos supor que é um buraco negro de dieta.

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

Porque esse é o jeito de anular os fenômenos energéticos que vemos

in active galactic nuclei.

em atividade nos núcleos das galáxias.

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

Se vamos procurar por esses buracos negros discretos

at the center of galaxies,

no centro de galáxias,

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

o melhor lugar para procurar é em nossa própria galáxia, a nossa Via Láctea.

And this is a wide field picture

Esta é uma foto ampla

taken of the center of the Milky Way.

do centro da Via Láctea.

And what we see is a line of stars.

E o que vemos é uma linha de estrelas.

And that is because we live in a galaxy which has

Isso é porque vivemos em uma galáxia que é

a flattened, disk-like structure.

achatada, em forma de disco.

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

E vivemos no meio dela, então, quando olhamos em direção ao centro,

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

nós vemos esse plano que define a superfície da galáxia,

or line that defines the plane of the galaxy.

ou linha que define a superfície da galáxia.

Now, the advantage of studying our own galaxy

Bem, a vantagem de estudar nossa própria galáxia

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

é que ela é simplesmente o exemplo de centro de galáxia mais próximo

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

que jamais iremos ter, porque a outra mais próxima

is 100 times further away.

está 100 vezes mais longe.

So, we can see far more detail in our galaxy

Então, podemos ver muito mais detalhes na nossa galáxia

than anyplace else.

que em qualquer outro lugar.

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

E, como vocês verão em instantes, a capacidade de enxergar detalhes

is key to this experiment.

é a chave para esse experimento.

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

Então, como é que os astrônomos provam que há um monte de massa

inside a small volume?

dentro de um pequeno volume?

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

Esse é o trabalho que tenho para mostrar a vocês hoje.

And the tool that we use is to watch the way

E a ferramenta que usamos é observar o caminho

stars orbit the black hole.

pelo qual estrelas orbitam o buraco negro.

Stars will orbit the black hole

Estrelas irão orbitar o buraco negro

in the very same way that planets orbit the sun.

da mesma maneira que planetas orbitam o sol.

It's the gravitational pull

É a gravidade

that makes these things orbit.

que faz essas coisas orbitar.

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

Se não houvesse objetos massivos, essas coisas iriam voar soltas,

or at least go at a much slower rate

ou ao menos ir a uma taxa bem mais lenta,

because all that determines how they go around

porque tudo o que determina como elas andam por aí

is how much mass is inside its orbit.

é o quanto de massa está em sua órbita.

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

Isso é notável, porque, lembrem-se, meu trabalho é mostrar

there is a lot of mass inside a small volume.

que há muita massa dentro de um pequeno volume.

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

Então, se eu souber o quão rápido ele anda, eu saberei a massa.

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

E se eu souber a escala da órbita, saberei o raio.

So, I want to see the stars

Então, eu quero ver as estrelas

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

que estão o mais perto possível do centro da galáxia.

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

Porque eu quero mostrar que há massa dentro de uma região o menor possível.

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

Isso significa que quero ver muitos detalhes.

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

E esse é o motivo pelo qual usamos, para esse experimento,

the world's largest telescope.

o maior telescópio do mundo.

This is the Keck observatory. It hosts two telescopes

Este é o observatório Keck. Ele abriga dois telescópios

with a mirror 10 meters, which is roughly

com um espelho de 10 metros, que é aproximadamente

the diameter of a tennis court.

o diâmetro de uma quadra de tênis.

Now, this is wonderful,

Isso é maravilhoso

because the campaign promise

porque a promessa de campanha

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

de grandes telescópios é que, quanto maior o telescópio,

the smaller the detail that we can see.

menor o detalhe que podemos ver.

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

Mas acontece que esses telescópios, ou qualquer telescópio no solo

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

tem tido dificuldade para cumprir essa promessa.

And that is because of the atmosphere.

E isso por causa da atmosfera.

Atmosphere is great for us; it allows us

Atmosfera é ótima para nós; ela nos permite

to survive here on Earth.

sobreviver aqui na Terra.

But it's relatively challenging for astronomers

Mas é relativamente desafiadora para astrônomos

who want to look through the atmosphere to astronomical sources.

que querem olhar através da atmosfera na direção dos astros.

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

Então, para lhes dar uma noção,

it's actually like looking at a pebble

é como olhar para um seixo

at the bottom of a stream.

no fundo de um córrego.

Looking at the pebble on the bottom of the stream,

Olhando para um seixo no fundo de um córrego,

the stream is continuously moving and turbulent,

o córrego está em contínuo movimento e turbulência,

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

e isso torna muito difícil de ver o seixo no fundo do córrego.

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

Da mesma maneira, é muito difícil

to see astronomical sources, because of the

enxergar os astros, por causa da

atmosphere that's continuously moving by.

atmosfera que está sempre em movimento.

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

Eu passei muito da minha carreira trabalhando em meios

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

de corrigir isso, para nos dar uma visão mais clara.

And that buys us about a factor of 20.

E isso nos dá um ganho de fator 20.

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

E eu acho que todos concordam que se você pode

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

descobrir como melhorar a vida em um fator de 20

you've probably improved your lifestyle by a lot,

você provavelmente melhorou seu estilo de vida bastante,

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

o seu salário, você iria notar, ou seus filhos, você iria notar.

And this animation here shows you one example of

E essa animação aqui mostra um exemplo

the techniques that we use, called adaptive optics.

das técnicas que usamos, chamadas de ótica adaptativa.

You're seeing an animation that goes between

Vocês estão vendo uma animação que caminha por um exemplo

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

do que você veria se não usasse essa técnica.

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

Em outras palavras, apenas uma figura que mostra as estrelas.

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

A caixa está direcionada no centro da galáxia,

where we think the black hole is.

que é onde nós achamos que está o buraco negro.

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

Sem essa tecnologia você não consegue ver as estrelas.

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

Com essa tecnologia, de repente, você passa a vê-las.

This technology works by introducing a mirror

Essa tecnologia funciona colocando-se um espelho

into the telescope optics system

dentro do sistema ótico do telescópio,

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

que fica mudando continuamente para compensar o que a atmosfera faz.

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

Ou seja, é como se fosse um óculos muito chique para o seu telescópio.

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

Nos próximos slides irei focar apenas

that little square there.

naquele pequeno quadrado ali.

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

Iremos olhar para as estrelas dentro daquele pequeno quadrado,

although we've looked at all of them.

apesar de termos olhado para todas elas.

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

Quero ver como essas coisas se moveram.

And over the course of this experiment, these stars

E, no decorrer deste experimento, estas estrelas

have moved a tremendous amount.

se moveram um bocado.

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

Nós estamos fazendo este experimento há 15 anos,

and we see the stars go all the way around.

e vemos as estrelas fazerem todo esse caminho em volta.

Now, most astronomers have a favorite star,

A maioria dos astrônomos tem uma estrela favorita,

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

e a minha, hoje, é uma estrela que está marcada lá, SO-2.

Absolutely my favorite star in the world.

Absolutamente minha estrela favorita no mundo.

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

E isso porque ela faz o caminho todo em apenas 15 anos.

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

Para ter uma idéia de quão pouco isso é,

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

o sol leva 200 milhões de anos para dar uma volta completa no centro da galáxia.

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

As estrelas que conhecíamos antes, que estavam o mais perto

as possible, take 500 years.

possível do centro da galáxia, levam 500 anos.

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

E essa aqui, essa aqui dá uma volta no tempo de vida humano.

That's kind of profound, in a way.

Isso é meio profundo, de certo modo.

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

Mas é a chave para este experimento. A órbita me diz

how much mass is inside a very small radius.

quanta massa está contida em um raio muito pequeno.

So, next we see a picture here that shows you

Então, seguindo em frente, nós vemos uma figura que mostra

before this experiment the size to which we could

o tamanho no qual, antes deste experimento, conseguíamos

confine the mass of the center of the galaxy.

confinar a massa do centro da galáxia.

What we knew before is that there was four million

O que sabíamos antes é que havia 4 milhões

times the mass of the sun inside that circle.

de vezes a massa do sol dentro daquele círculo.

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

E, como podem ver, havia muitas outras coisas dentro daquele círculo.

You can see a lot of stars.

Vocês podem ver muitas estrelas.

So, there was actually lots of alternatives

Então, na verdade, havia muitas alternativas

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

à idéia de que havia um buraco negro supermassivo no centro da galáxia,

because you could put a lot of stuff in there.

porque você poderia colocar muita coisa lá.

But with this experiment, we've confined

Mas, com este experimento, nós confinamos

that same mass to a much smaller volume

aquela mesma massa em um volume muito menor,

that's 10,000 times smaller.

que é 10 mil vezes menor.

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

E, por causa disso, pudemos demonstrar

that there is a supermassive black hole there.

que há um buraco negro supermassivo ali.

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

Para se ter uma idéia de quão pequeno isso é,

that's the size of our solar system.

é o tamanho do nosso sistema solar.

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

Bem, estamos amontoando 4 milhões de vezes a massa do sol

into that small volume.

naquele pequeno volume.

Now, truth in advertising. Right?

Então, não é propaganda enganosa. Certo?

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

Eu contei a vocês que minha tarefa é chegar ao raio de Schwarzschild.

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

E a verdade é que ainda não cheguei bem lá.

But we actually have no alternative today

Mas, hoje, nós não temos outro modo

to explaining this concentration of mass.

de explicar essa concentração de massa.

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

E, na verdade, é a melhor evidência que temos até hoje,

for not only existence of a supermassive black hole

não apenas da existência de um buraco negro supermassivo

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

no centro da nossa própria galáxia, mas de qualquer um no nosso universo.

So, what next? I actually think

Bem, e aí? Na verdade, eu acho

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

que isso é o melhor podemos fazer com a tecnologia atual,

so let's move on with the problem.

então, vamos tocar em frente com o problema.

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

Bem, o quero contar, bem brevemente,

is a few examples

são alguns exemplos

of the excitement of what we can do today

do entusiasmo do que podemos fazer hoje

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

no centro da galáxia, agora que sabemos,

or at least we believe,

ou pelo menos acreditamos,

that there is a supermassive black hole there.

que há um buraco negro supermassivo lá.

And the fun phase of this experiment

E a fase divertida deste experimento é,

is, while we've tested some of our ideas

enquanto testávamos algumas de nossas idéias

about the consequences of a supermassive black hole

sobre as consequências de um buraco negro supermassivo

being at the center of our galaxy,

estar no centro da nossa galáxia,

almost every single one

quase todas elas

has been inconsistent with what we actually see.

estavam inconsistentes com o que observamos na verdade.

And that's the fun.

E aí está a graça.

So, let me give you the two examples.

Deixe-me dar dois exemplos.

You can ask, "What do you expect

Você pode perguntar: "O que você espera das estrelas antigas,

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

estrelas que estavam em volta do centro da galáxia por um longo tempo,

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

elas tiveram tempo de sobra para interagir com o buraco negro."

What you expect there is that old stars

O que você espera é que as estrelas antigas

should be very clustered around the black hole.

estejam bem aglomeradas em volta do buraco negro.

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

Você devia ver muitas estrelas antigas próximas do buraco negro.

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

Do mesmo modo, para as estrelas jovens, ou o oposto, as estrelas jovens,

they just should not be there.

elas simplesmente não deviam estar lá.

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

Um buraco negro não é um bom vizinho para um berçário de estrelas.

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

Para uma estrela se formar, é necessário que uma grande bola de gás e poeira desmorone.

And it's a very fragile entity.

É uma entidade muito frágil.

And what does the big black hole do?

E o que um buraco negro enorme faz?

It strips that gas cloud apart.

Ele descasca aquela nuvem de gás.

It pulls much stronger on one side than the other

Ele puxa um dos lados com muito mais força que o outro

and the cloud is stripped apart.

e a nuvem é arrancada.

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

Na verdade, nós prevemos que aquela formação estelar não devia suceder naquele ambiente.

So, you shouldn't see young stars.

Então, não deveríamos ver estrelas jovens.

So, what do we see?

O que vemos, então?

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

Usando observações que não são aquelas que lhes mostrei hoje,

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

nós podemos efetivamente descobrir quais são antigas e quais são jovens.

The old ones are red.

As antigas estão vermelhas.

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

As jovens estão azuis. E as amarelas, ainda não sabemos.

So, you can already see the surprise.

Bem, vocês já podem ver a surpresa.

There is a dearth of old stars.

Há uma escassez de estrelas antigas.

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

Há uma abundância de estrelas jovens, é exatamente o oposto do previsto.

So, this is the fun part.

Bem, essa é a parte divertida.

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

E na verdade, isso é o que estamos tentando descobrir hoje,

this mystery of how do you get --

esse mistério de como se faz --

how do you resolve this contradiction.

como se resolve essa contradição.

So, in fact, my graduate students

Na realidade, meus alunos graduados

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

estão, neste exato momento, hoje, ao telescópio,

in Hawaii, making observations to get us

no Havaí, fazendo observações para nos levar

hopefully to the next stage,

esperamos, um passo adiante,

where we can address this question

onde poderemos abordar a questão

of why are there so many young stars,

do porque existem tantas estrelas jovens,

and so few old stars.

e tão poucas estrelas antigas.

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

Para progredir, precisamos realmente olhar para as órbitas

of stars that are much further away.

de estrelas que estão bem mais longe.

To do that we'll probably need much more

Para isso, provavelmente precisaremos de tecnologia

sophisticated technology than we have today.

muito mais sofisticada que a que temos hoje.

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

Porque, na verdade, quando eu disse que estamos corrigindo

for the Earth's atmosphere, we actually only

o que a atmosfera da Terra faz, nós corrigimos, na verdade,

correct for half the errors that are introduced.

apenas metade dos erros causados.

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

Nós fazemos isso atirando um laser na atmosfera,

and what we think we can do is if we

e achamos que se fizermos brilhar um pouco mais

shine a few more that we can correct the rest.

poderemos corrigir o resto.

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

E é isso que esperamos fazer nos próximos anos.

And on a much longer time scale,

E num prazo muito mais longo,

what we hope to do is build even larger telescopes,

esperamos construir telescópios ainda maiores,

because, remember, bigger is better in astronomy.

porque, lembrem-se, tamanho é documento na astronomia.

So, we want to build a 30 meter telescope.

Queremos construir um telescópio de 30 metros.

And with this telescope we should be able to see

E, com esse telescópio, devemos estar aptos a ver

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

estrelas que estão ainda mais próximas do centro da galáxia.

And we hope to be able to test some of

E esperamos ter condições de testar algumas das

Einstein's theories of general relativity,

teorias da relatividade geral, de Einstein,

some ideas in cosmology about how galaxies form.

algumas idéias em cosmologia sobre como galáxias se formam.

So, we think the future of this experiment

Bem, nós achamos que o futuro deste experimento

is quite exciting.

é bem emocionante.

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

Concluindo, vou mostrar-lhes uma animação

that basically shows you how these

que mostra basicamente como estas

orbits have been moving, in three dimensions.

órbitas têm se movido, em 3 dimensões.

And I hope, if nothing else,

E eu espero que, pelo menos,

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

eu tenha convencido vocês que, primeiro, de fato nós

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

temos um buraco negro supermassivo no centro da galáxia.

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

E isso significa que essas coisas realmente existem em nosso universo,

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

e temos que lidar com isso, temos que explicar

how you can get these objects in our physical world.

como pode haver esses objetos em nosso mundo físico.

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

Segundo, nós pudemos observar

of how supermassive black holes interact,

como buracos negros supermassivos interagem,

and understand, maybe, the role in which they play

e entender, talvez, o papel deles

in shaping what galaxies are, and how they work.

no desenho das galáxias, e como eles operam.

And last but not least,

E, por último, mas não menos importante,

none of this would have happened

nada disso teria acontecido

without the advent of the tremendous progress

sem o advento do tremendo progresso

that's been made on the technology front.

que tem sido feito na área tecnológica.

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

E acreditamos que esta é uma área que está se movendo muito rapidamente,

and holds a lot in store for the future.

e promete muito para o futuro.

Thanks very much.

Muito obrigado.

(Applause)

(Aplausos)