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

Tradutor: Margarida Ferreira Revisora: Isabel M. Vaz Belchior

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

Quando eu era criança, tinha medo do escuro.

The darkness is where the monsters are.

É no escuro que estão os monstros.

And I had this little night light outside of my bedroom

Eu tinha uma pequena luz noturna fora do meu quarto

so that it would never get too dark.

e, por isso, nunca estava muito escuro.

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

Com o tempo, o meu medo do escuro transformou-se em curiosidade.

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

O que há lá fora no "escuro-escuro"?

And it turns out

O que acontece

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

é que a tentativa de entender a escuridão é uma coisa que fascina a humanidade

for thousands of years, maybe forever.

há milhares de anos, talvez desde sempre.

And we know this

Nós sabemos isso

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

porque encontramos relíquias antigas das suas tentativas de cartografar o céu.

This tusk is over 30,000 years old.

Este dente de elefante tem mais de 30 mil anos.

Some people think that it's a carving of Orion

Algumas pessoas pensam que é uma escultura de Órion.

or maybe a calendar.

ou então um calendário.

We don't know.

Não sabemos.

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

O mapa das estrelas de Fuxi tem mais de seis mil anos,

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

e pertence a um túmulo neolítico da China antiga.

And that little pile of clamshells

E aquela pequena pilha de conchas

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

por baixo dos pés do morto, no meio,

that's supposed to be the Big Dipper.

supostamente representa a Ursa Maior.

Maybe.

Talvez seja.

The Nebra disk is uncontroversial.

O Disco de Nebra não tem discussão.

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

Não precisamos de ser astrónomos para perceber que são as fases da Lua

or the Sun in eclipse.

ou um eclipse do Sol.

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

E este grupo de sete estrelas são as Plêiades, as Sete Irmãs.

But in any case, the point is clear:

Em qualquer destes casos, torna-se evidente:

astronomers have been mapping the sky for a long time.

os astrónomos cartografam o céu há muito tempo.

Why?

Porquê?

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

É o nosso cartão de visita, enquanto espécie, na galáxia:

to figure things out.

"Aquele que procura entender as coisas".

We know our planet,

Nós conhecemos o nosso planeta;

we cure our diseases,

nós curamos doenças;

we cook our food,

nós cozinhamos a nossa comida;

we leave our planet.

nós saímos do nosso planeta.

But it's not easy.

Mas não é fácil.

Understanding the universe is battle.

Compreender o universo é uma batalha.

It is unrelenting, it is time-varying,

É implacável, varia com o tempo

and it is one we are all in together.

e é onde estamos todos juntos.

It is a battle in the darkness against the darkness.

É uma batalha no escuro contra o escuro.

Which is why Orion has weapons.

É por isso que Órion tem armas.

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

De qualquer forma, se vamos entrar nesta batalha,

you need to know the battlefield.

precisamos de conhecer o campo de batalha.

So at its core,

Então, na sua essência,

mapping the sky involves three essential elements.

cartografar o céu envolve três elementos principais.

You've got objects that are giving off light,

Temos objetos que emitem luz,

you've got telescopes that are collecting that light,

temos telescópios que recebem essa luz,

and you've got instruments

e temos instrumentos

that are helping you understand what that light is.

que nos ajudam a perceber essa luz.

Many of you have mapped the Moon phases over time

Muitos de nós cartografámos as fases da Lua ao longo do tempo

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

com os olhos — os olhos que são o nosso primeiro telescópio.

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

E percebemos como isso funciona, usando o cérebro

your brains being one of your more basic instruments.

— o cérebro que é um dos principais instrumentos.

Now, if you and a buddy get together,

Mas, se nos juntássemos a um amigo,

you would spend over 30 years,

e gastássemos mais de 30 anos,

you would map 1,000 stars extremely precisely.

a cartografar mil estrelas de forma muito rigorosa,

deslocaríamos a linha da frente desta batalha.

You would move the front line to the battle.

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

E foi isso que Tycho Brahe e o seu amigo, ou melhor, o seu assistente,

Johannes Kepler did back in the 1600s.

Johannes Kepler fizeram no início do século XVII.

And they moved the line,

Alteraram a linha da frente,

figured out how planets worked,

descobriram como funcionam os planetas,

how they moved around the Sun.

como eles giram em volta do Sol.

But it wasn't until about 100 years ago

Mas foi apenas há 100 anos

that we realized

que percebemos

it's a big universe.

que o universo é enorme.

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

Parece que o universo é simplesmente infinito, e é mesmo,

but the observable universe is finite.

mas o universo observável é finito.

Which means we can win the battle.

O que significa que podemos ganhar a batalha.

But if you're going to map the universe,

Mas se quisermos cartografar o universo,

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

não vamos fazer isso com um ou dois dos nossos melhores amigos.

Mapping the universe takes an army,

Para cartografar o universo, é preciso um exército,

an army of curious, creative, craftspeople

um exército de pessoas curiosas, criativas, habilidosas,

who, working together, can accomplish the extraordinary.

que, trabalhando em conjunto, podem realizar o extraordinário.

I lead this army of creatives,

Eu chefio esse exército de pessoas criativas

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

para a quinta geração, a geração do Sloan Digital Sky Survey, SDSS.

And this is how astronomers have managed to shepherd individual curiosity

É assim que os astrónomos conseguiram orientar a sua curiosidade individual

through its industrial age,

durante a era industrial,

preserving the individual ability to make discoveries

preservando a competência individual para fazer descobertas,

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

mas utilizando máquinas poderosas para fazer avançar a fronteira.

In SDSS, we divide the sky into three mappers:

No SDSS, dividimos o céu em três grupos de cartografia:

one for the stars, one for the black holes

um para as estrelas, um para os buracos negros

and one for the galaxies.

e um para as galáxias.

My survey has two hemispheres,

O meu estudo tem dois hemisférios,

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

cinco telescópios, ou 11, dependendo de como os contarmos,

10 spectrographs

dez espetrógrafos

and millions of objects.

e milhões de objetos.

It's a monster.

É monstruoso.

So let's go through the mappers.

Vamos falar dos sistemas de cartografia.

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

A galáxia da Via Láctea engloba

cerca de 250 mil milhões de estrelas, mais centena, menos centena.

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

Não é um número que consigamos visualizar.

That is a number that doesn't make practical sense

É um número que não tem sentido prático

to pretty much anybody.

praticamente para ninguém.

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

Nunca pegamos em 250 mil milhões de rebuçados. Percebem?

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

Estamos muito longe de cartografar todas as estrelas,

So we have to choose the most interesting ones.

por isso, temos de escolher as mais interessantes,

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

No SDSS-V, estamos a cartografar seis milhões de estrelas

where we think we can measure their age.

e pensamos ser possível medir a idade delas.

Because if you can measure the age of a star,

Se medirmos a idade de cada uma dessas estrelas

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

é como ter seis milhões de relógios espalhados pela Via Láctea.

And with that information,

Com essa informação,

we can unravel the history and fossil record of our galaxy

podemos desvendar a história e o registo fóssil da nossa galáxia

and learn how it formed.

e perceber como ela se formou.

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

Vou passar diretamente para os factos.

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

Os buracos negros estão entre os objetos mais intrigantes do universo.

Why?

Porquê?

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

Porque são literalmente uma encarnação matemática,

that we barely understand.

com uma forma física, que quase não entendemos.

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

É como se o número zero fosse animado e andasse a passear aqui pelos corredores.

That would be super weird.

Seria super esquisito.

These are weirder.

Eles ainda são mais esquisitos.

And it's not just like a basketball

Não é como uma bola de basquetebol

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

que comprimamos até ficar num ponto, super denso e esquisito.

No, smooshed basketballs have a surface.

Não, as bolas de basquetebol comprimidas têm uma superfície.

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

Estas coisas não têm superfícies, sabemos isso agora.

Because we've seen it.

Porque já as vimos.

Or the lack of it.

Ou vimos a falta delas.

What's really interesting about black holes

O que é muito interessante nos buracos negros

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

é que podemos aprender imenso sobre eles, estudando o material

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

quando ele passa por esse ponto, de não retorno da informação.

Because at that point,

Porque, nesse ponto,

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

está a emitir muitos raios X e ondas óticas e ultravioletas e de rádio.

We can actually learn how these objects grow.

Podemos aprender como crescem esses objetos.

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

No SDSS, estamos a observar meio milhão de buracos negros super maciços

to try to understand how they formed.

para tentar perceber como se formaram.

Like I said,

Tal como já disse,

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

vivemos na Via Láctea, todos vocês sabem isso.

The Milky Way is a completely average galaxy.

A Via Láctea é uma galáxia perfeitamente vulgar.

Nothing funny going on.

Não se passa nada de surpreendente.

But it's ours, which is great.

Mas é nossa, o que é ótimo.

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

Pensamos que a Via Láctea e todas as vias lácteas

have this really disturbing past

têm este passado perturbador

of literally blowing themselves apart.

de terem nascido de uma explosão.

It's like every average guy you know

É como se todos os tipos vulgares que conhecemos

has a history as a punk rock teenager.

tivessem uma história de adolescente "punk rock".

That's very bizarre.

É muito bizarro.

Stars are blowing up in these systems,

As estrelas explodem nestes sistemas,

black holes are growing at their centers

os buracos negros estão a crescer no centro

and emitting a tremendous amount of energy.

e emitem uma quantidade fenomenal de energia.

How does that happen, how does this transformation happen?

Como é que isso acontece, como é que acontece esta transformação?

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

No SDSS, entramos nas tripas do animal

and zooming way in,

e ampliamos o seu interior,

to look at these processes where they are occurring

para observar estes processos onde eles ocorrem

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

a fim de perceber como um "punk" se transforma num clássico pai de família.

My arsenal.

O meu arsenal.

These are my two big telescopes.

Estes são os meus dois grandes telescópios.

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

O Observatório de Apache Point alberga o telescópio Sloan, no Novo México

and the Las Campanas Observatory in Chile

e o Observatório Las Campanas, no Chile,

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

alberga o telescópio du Pont, de dois metros e meio.

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

Dois metros e meio é o tamanho do nosso espelho

which was huge for Tycho and Kepler.

que seria enorme para Tycho e Kepler.

But it's actually not so big today.

Mas, atualmente, não é lá muito grande.

There are way bigger telescopes out there.

Já há telescópios maiores.

But in SDSS we use new instruments on these old telescopes

Mas no SDSS usamos instrumentos novos nestes telescópios antigos

to make them interesting.

para os tornarmos interessantes.

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

Captamos a luz de todos esses objetos na nossa abertura

and that light is then focused at the focal plane,

e essa luz é depois dirigida para o plano focal,

where our instruments sit and process that light.

onde os nossos instrumentos processam essa luz.

What's new in SDSS-V

O que é novo no SDSS-V

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

é que estamos a tornar o plano focal totalmente robótico.

That's right: robots.

É isso mesmo: robôs.

(Laughter)

(Risos)

So I'm going to show them to you,

Vou mostrá-los,

but they're fierce and terrifying,

mas são ferozes e aterradores

and I want you all to just take a breath.

e quero que respirem fundo.

(Exhales) Trigger warning.

Estou a avisar.

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

Sem quaisquer desculpas aos Blade Runners no meio de nós,

here they are.

cá estão eles.

(Laughter)

(Risos)

I have 1,000 of these,

Tenho mil iguais a estes,

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

500 no plano focal de cada telescópio em cada hemisfério.

And this is how they move on the sky.

É assim que eles se movimentam no céu.

So these are our objects and a star field,

Estes são os nossos objetos e um campo de estrelas

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

portanto, temos estrelas, galáxias, buracos negros.

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

Os nossos robôs movem-se para esses objetos, quando os sobrevoamos

in order to capture the light

para captarem a luz dessas estrelas, dessas galáxias e desses buracos negros.

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

E, sim, é bizarro captar a luz de um buraco negro

it is weird to capture black hole light,

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

mas já constatámos que os buracos negros são bizarros.

One more thing.

Mais uma coisa.

Stars are exploding all the time,

As estrelas estão sempre a explodir,

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

como esta aqui, em 1987, no nosso quintal cósmico.

Black holes are growing all the time.

Os buracos negros estão sempre a aumentar.

There is a new sky every night.

Todas as noites o céu é diferente.

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

O que significa que não podemos cartografar o céu uma só vez.

We have to map the sky multiple times.

Temos de cartografar o céu inúmeras vezes.

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

No SDSS-V, voltamos imensas vezes a cada parte do céu

in order to see how these objects change over time.

para ver como esses objetos alteram ao longo do tempo.

Because those changes in time encode the physics,

Porque essas alterações no tempo codificam a física

and they encode how these objects are growing and changing.

e codificam a forma como estes objetos estão a aumentar e a mudar.

Mow the sky.

Passamos o céu a pente fino.

OK, let me just recap.

OK, vou recapitular.

Global survey, two hemispheres,

Um estudo global, dois hemisférios,

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

cinco telescópios, 10 espetrógrafos, milhões de objetos,

passamos o céu a pente fino,

creative army, robots, yeah.

um exército criativo, robôs.

So you're thinking, "Wow.

Devem estar a pensar:

She must have this industrial machine going,

"Uau. Ela tem uma máquina industrial em funcionamento.

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

"Não há espaço para o génio individual, curioso, tipo lobo solitário."

And you'd be 100 percent wrong.

Estão 100% enganados.

Meet Hanny's Voorwerp.

Apresento-vos o Voorwerp de Hanny.

Hanny van Arkel was a Dutch schoolteacher

Hanny van Arkel era uma professora holandesa

who was analyzing the public versions of the SDSS data,

que analisava as versões públicas dos dados do SDSS,

when she found this incredibly rare type of object,

quando descobriu este tipo de objeto extremamente raro,

which is now a subject of major study.

que é hoje um importante tema de estudo.

She was able to do this

Conseguiu isso

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

porque o SDSS, desde o início, e por mandato da Fundação Sloan,

has made its data both publicly available

tornou disponíveis publicamente as suas informações

and usable to a broad range of audiences.

e utilizáveis para uma ampla gama de audiências.

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

Ela é uma cidadã — sim, aplaudam-na.

Clap for that.

Aplaudam-na por isso.

(Applause)

(Aplausos)

Hanny is a citizen scientist,

Hanny é uma cidadã cientista

or as I like to call them,

ou, como eu gosto de lhes chamar,

"citizen warriors."

"cidadãos guerreiros".

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

Prova que não é preciso ser um astrofísico de ponta para participar.

You just have to be curious.

Basta serem curiosos.

A few years ago,

Há uns anos, o meu filho de quatro anos, perguntou:

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

"As luas podem ter luas?"

And I set about to answer this question

Dispus-me a responder a esta pergunta

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

porque, apesar de muitas crianças de quatro anos, provavelmente,

have probably asked this question,

tenham feito sempre esta pergunta,

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

muitos especialistas, eu própria incluída, não sabiam qual a resposta.

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

Estas são as luas no nosso sistema solar que podem albergar hipotéticas subluas.

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

E isto serve para vos mostrar que há muitas questões básicas

left to be understood.

que ainda estão por compreender.

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

Isto leva-me ao ponto mais importante do SDSS.

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

Porque as estrelas, as galáxias, os buracos negros, os robôs,

that's all super cool.

tudo isto é super fixe.

But the coolest thing of all

Mas a coisa mais fixe de todas

is that eensy-weensy creatures on a rubble pile

é que criaturas minúsculas num monte de entulho

around a totally average star in a totally average galaxy

em volta de uma estrela vulgar numa galáxia perfeitamente vulgar

can win the battle to understand their world.

pode ganhar a batalha de compreender o seu mundo.

Every dot in this video is a galaxy.

Cada ponto neste vídeo é uma galáxia.

Every dot.

Cada ponto.

(Cheers) (Applause)

(Aplausos)

I'm showing here the number of galaxies

Estou a mostrar aqui o número de galáxias

that astronomers have mapped in large surveys since about 1980.

que os astrónomos cartografaram em grandes estudos, a partir de 1980.

You can see SDSS kick in around Y2K.

Distinguimos o lançamento do SDSS por volta do ano 2000.

If we stay on this line,

Se nos mantivermos nesta linha,

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

teremos cartografado

todas as grandes galáxias no universo observável, em 2060.

Think about that.

Pensem nisso.

Think about it: we've gone from arranging clamshells

Pensem isto: passámos de organizar conchas

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

para a relatividade geral, para o SDSS, em poucos milhares de anos

and if we hang on 40 more,

— e se continuarmos durante mais 40 anos,

we can map all the galaxies.

podemos mapear todas as galáxias.

But we have to stay on the line.

Mas temos de nos manter em linha.

Will that be our choice?

Será essa a nossa opção?

There are dark forces in this world

Há forças obscuras neste mundo

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

que privarão a nossa espécie do direito de compreender o universo.

Don't be afraid of the dark.

Não tenham medo do escuro.

Fight back.

Lutem contra isso.

Join us.

Juntem-se a nós.

Thank you.

Obrigada.

(Applause)

(Aplausos)