Andrea Ghez: The hunt for a supermassive black hole

Tradutor: L10N Studio Revisora: Victor Neto

How do you observe something you can't see?

Como observamos algo que não vemos?

This is the basic question of somebody who's interested

Esta é a pergunta básica de quem se interessa

in finding and studying black holes.

por encontrar e estudar buracos negros.

Because black holes are objects

Os buracos negros são objectos

whose pull of gravity is so intense

cuja atracção gravitacional é tão intensa

that nothing can escape it, not even light,

que nada lhe escapa, nem mesmo a luz.

so you can't see it directly.

Por isso não o podemos ver directamente.

So, my story today about black holes

A minha intervenção de hoje sobre buracos negros

is about one particular black hole.

centra-se num buraco negro em particular.

I'm interested in finding whether or not

Estou interessada em descobrir

se existe um buraco negro realmente enorme,

there is a really massive, what we like to call

a que chamamos supermaciço, no centro da nossa galáxia.

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

And the reason this is interesting is that

A razão por que isto é interessante

é porque dá-nos uma oportunidade de provar

it gives us an opportunity to prove

whether or not these exotic objects really exist.

se estes objectos exóticos existem de facto.

And second, it gives us the opportunity

Em segundo lugar, dá-nos a oportunidade

to understand how these supermassive black holes

de perceber como estes buracos negros supermaciços

interact with their environment,

interagem com o seu meio envolvente

and to understand how they affect the formation and evolution

e entender como é que eles afectam a formação e a evolução

of the galaxies which they reside in.

das galáxias onde residem.

So, to begin with,

Portanto, para começar,

we need to understand what a black hole is

temos de compreender o que é um buraco negro

so we can understand the proof of a black hole.

para podermos compreender as provas de um buraco negro.

So, what is a black hole?

O que é então um buraco negro?

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

Em geral, um buraco negro é um objecto incrivelmente simples,

because there are only three characteristics that you can describe:

pois só há três características que podem ser descritas:

the mass,

a massa, a rotação e a carga.

the spin, and the charge.

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

E eu vou falar apenas da massa.

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

Neste sentido, trata-se de um objecto muito simples.

Mas por outro lado, é um objecto incrivelmente complicado

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

that we need relatively exotic physics to describe,

que requer física relativamente exótica para o descrever,

and in some sense represents the breakdown of our physical understanding

e, de certa forma, representa a desconstrução

do nosso entendimento físico do universo.

of the universe.

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

Hoje, a maneira como quero que entendam um buraco negro

for the proof of a black hole,

com o fim de provar a sua existência,

is to think of it as an object

é que o vejam como um objecto

whose mass is confined to zero volume.

cuja massa está confinada a um volume zero.

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

Por isso, apesar de vos ir falar

an object that's supermassive,

de um objecto que é supermaciço,

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

e já vos explico o que isso significa, dentro de momentos,

it has no finite size.

ele não possui uma dimensão finita.

So, this is a little tricky.

Isto é um pouco complicado.

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

Mas felizmente existe uma dimensão finita visível

and that's known as the Schwarzschild radius.

conhecida como o raio de Schwarzschild.

And that's named after the guy who recognized

Foi baptizada com o nome do homem

why it was such an important radius.

que reconheceu a importância desse raio.

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

Trata-se de um raio virtual, não real; o buraco negro não tem tamanho.

So why is it so important?

E porque é tão importante?

It's important because it tells us

É importante porque diz-nos

that any object can become a black hole.

que qualquer objecto pode tornar-se um buraco negro.

That means you, your neighbor, your cellphone,

Isto significa que vocês, o vosso vizinho, o vosso telemóvel

the auditorium can become a black hole

ou o auditório pode tornar-se um buraco negro

if you can figure out how to compress it down

se descobrirem uma forma de o comprimir

to the size of the Schwarzschild radius.

até ao tamanho de um raio de Schwarzschild.

At that point, what's going to happen?

Nesse momento, o que é que acontece?

At that point gravity wins.

Nesse momento, a gravidade vence.

Gravity wins over all other known forces.

A gravidade vence todas as outras forças conhecidas.

And the object is forced to continue to collapse

e o objecto é forçado a continuar a comprimir

to an infinitely small object.

até se tornar num objecto infinitamente pequeno.

And then it's a black hole.

Nessa altura é um buraco negro.

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

Por isso, se eu comprimisse a Terra até ao tamanho de um cubo de açúcar,

it would become a black hole,

ela tornar-se-ia um buraco negro,

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

pois 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, a chave aqui é descobrir o raio de Schwarzschild.

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

Na realidade, até é bastante simples calculá-lo.

It depends only on the mass of the object.

Depende apenas da massa do objecto.

Bigger objects have bigger Schwarzschild radii.

Objectos maiores têm raios de Schwarzschild maiores.

Smaller objects have smaller Schwarzschild radii.

Objectos mais pequenos têm raios de Schwarzschild menores.

So, if I were to take the sun

Se tomarmos, por exemplo, o Sol

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

e o comprimirmos à escala da Universidade de Oxford,

it would become a black hole.

ele tornar-se-ia um buraco negro.

So, now we know what a Schwarzschild radius is.

Sabemos agora o que é um raio de Schwarzschild.

And it's actually quite a useful concept,

Trata-se mesmo de um conceito bastante útil

because it tells us not only

pois diz-nos quando se irá formar um buraco negro,

when a black hole will form,

mas também nos dá os elementos

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

para provar a existência de um buraco negro.

I only need two things.

Só preciso de duas coisas.

I need to understand the mass of the object

Preciso de conhecer a massa do objecto

I'm claiming is a black hole,

que afirmo ser um buraco negro

and what its Schwarzschild radius is.

e qual o seu raio de Schwarzschild.

And since the mass determines the Schwarzschild radius,

Como é a massa que determina o raio de Schwarzschild,

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

só preciso de saber uma coisa.

So, my job in convincing you

Portanto, a minha tarefa de convencer-vos

that there is a black hole

que existe um buraco negro,

is to show that there is some object

resume-se a demonstrar que existe algum objecto

that's confined to within its Schwarzschild radius.

confinado ao seu raio de Schwarzschild.

And your job today is to be skeptical.

A vossa missão hoje é estarem cépticos.

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

Vou falar-vos de buracos negros pouco vulgares.

I'm going to talk about supermassive black holes.

Vou falar-vos de buracos negros supermaciços.

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

Vou começar por dizer umas coisas sobre buracos negros comuns,

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

apesar de isso não existir.

An ordinary black hole is thought to be the end state

Pensa-se que um buraco negro comum seja o estado final

of a really massive star's life.

da vida de uma estrela verdadeiramente maciça.

So, if a star starts its life off

Por isso, se uma estrela começa

with much more mass than the mass of the Sun,

com muito mais massa do que a massa do Sol,

it's going to end its life by exploding

irá terminar a sua vida com uma explosão

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

deixando estes maravilhosos vestígios de supernova que podemos ver.

And inside that supernova remnant

Dentro do vestígio de supernova

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.

que terá uma massa aproximada de três vezes a massa do Sol.

On an astronomical scale

Numa escala astronómica

that's a very small black hole.

trata-se de um buraco negro muito pequeno.

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

Agora quero falar dos buracos negros supermaciços.

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

Pensa-se que estes existem no centro das galáxias.

E esta maravilhosa fotografia tirada com o telescópio espacial Hubble

And this beautiful picture taken with the Hubble Space Telescope

shows you that galaxies come in all shapes and sizes.

mostra-vos que existem galáxias de todas as 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 todos os objectos nesta fotografia são galáxias.

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

Existe uma linda espiral no canto superior esquerdo.

And there are a hundred billion stars in that galaxy,

Há 100 mil milhões de estrelas nessa galáxia.

just to give you a sense of scale.

Só para que tenham uma ideia da escala.

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

Toda a luz que vemos numa galáxia típica,

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

o tipo de galáxias que estamos a ver aqui,

comes from the light from the stars.

provém da luz das estrelas.

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

Vemos a galáxia por causa da luz das estrelas.

Now, there are a few relatively exotic galaxies.

Mas há algumas galáxias relativamente exóticas.

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

Gosto de lhes chamar as prima-donas das galáxias,

because they are kind of show offs.

pois gostam de exibir-se.

And we call them active galactic nuclei.

Chamamos-lhes núcleos galácticos activos.

And we call them that because their nucleus,

Damos-lhes esse nome pois os seus núcleos ou centros são muito activos.

or their center, are very active.

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

É mesmo aqui deste centro

que sai a maior parte da luz estelar.

most of the starlight comes out from.

And yet, what we actually see is light

No entanto, o que vemos é luz

that can't be explained by the starlight.

que não pode ser explicada pela luz estelar.

It's way more energetic.

Tem muito mais energia.

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

Nalguns exemplos, é como as que vemos aqui.

There are also jets emanating out from the center.

Existem também feixes que emanam do centro.

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

Mais uma vez trata-se de uma fonte de energia difícil de explicar

se pensarmos que as galáxias são compostas por estrelas.

if you just think that galaxies are composed of stars.

So, what people have thought is that perhaps

Por isso, algumas pessoas pensaram que talvez

there are supermassive black holes

existam buracos negros supermaciços

which matter is falling on to.

que estarão a absorver matéria.

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

Sendo assim não podemos ver o próprio buraco negro,

but you can convert the gravitational energy of the black hole

mas podemos converter 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

Há, por isso, a ideia de que talvez existam buracos negros

exist at the center of galaxies.

supermaciços no centro das galáxias.

But it's a kind of indirect argument.

Mas é uma espécie de argumento indirecto.

Nonetheless, it's given rise to the notion

Contudo, deu origem à noção

that maybe it's not just these prima donnas

de que talvez não sejam apenas estas prima-donas

that have these supermassive black holes,

que tenham estes buracos negros supermaciços,

but rather all galaxies might harbor these

mas que todas as galáxias poderão esconder

supermassive black holes at their centers.

estes buracos negros supermaciços nos seus centros.

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

Se for esse o caso, e este é um exemplo de uma galáxia normal,

what we see is the star light.

o que nós vemos é a luz estelar.

And if there is a supermassive black hole,

Se existe um buraco negro supermaciço,

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

precisamos de admitir que é um buraco negro que está de dieta.

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

Porque essa é a maneira de suprimir o fenómeno energético que vemos

in active galactic nuclei.

em núcleos galácticos activos.

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

Se formos à procura destes buracos negros furtivos

at the center of galaxies,

no centro das galáxias,

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

o melhor local para procurar é na nossa própria galáxia, na Via Láctea.

And this is a wide field picture

Esta é uma fotografia grande angular

taken of the center of the Milky Way.

tirada no centro da Via Láctea.

And what we see is a line of stars.

O que vemos é uma fila de estrelas.

And that is because we live in a galaxy which has

E isto é porque vivemos numa galáxia

a flattened, disk-like structure.

que tem uma estrutura espalmada em forma de disco.

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

Como vivemos no centro dela, quando olhamos para o centro

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

vemos este plano que define o plano da galáxia,

or line that defines the plane of the galaxy.

ou a linha que define o plano da galáxia.

Now, the advantage of studying our own galaxy

A vantagem de estudarmos a nossa própria galáxia

é simplesmente tratar-se do exemplo mais próximo do centro de uma galáxia

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

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

que alguma vez teremos à disposição pois a outra galáxia mais próxima

is 100 times further away.

está 100 vezes mais distante.

So, we can see far more detail in our galaxy

Podemos, por isso, ver com mais detalhe a nossa galáxia

than anyplace else.

do que qualquer outra.

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

Como veremos de seguida, a capacidade de ver com mais detalhe

is key to this experiment.

é fundamental para esta experiência.

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

Como é que os astrónomos conseguem provar que existe muita 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 vos venho mostrar hoje.

And the tool that we use is to watch the way

A ferramenta que utilizamos é observar a forma

stars orbit the black hole.

como as estrelas orbitam em torno do buraco negro.

Stars will orbit the black hole

As estrelas orbitarão os buracos negros

in the very same way that planets orbit the sun.

da mesma maneira que os planetas orbitam o sol.

It's the gravitational pull

É a atracção gravitacional

that makes these things orbit.

que faz com que estes objectos orbitem.

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

Se não existissem objectos maciços, estes elementos dispersar-se-iam

or at least go at a much slower rate

ou, pelo menos, seriam muito mais lentos

because all that determines how they go around

pois tudo o que determina como eles orbitam

is how much mass is inside its orbit.

é a quantidade de massa dentro da sua órbita.

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

Isto é óptimo porque a minha missão é demonstrar

there is a lot of mass inside a small volume.

que existe muita massa dentro de um pequeno volume.

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

Se conheço a velocidade de rotação também conheço a massa.

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

E se eu conheço a escala da órbita também conheço o raio.

So, I want to see the stars

Assim sendo, quero observar as estrelas

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

que estão mais próximas do centro da galáxia.

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

Pois quero demonstrar que há uma massa dentro da região mais pequena possível.

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

Quer isto dizer que eu quero ver o máximo de detalhe.

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

Foi por isso que, para esta experiência,

the world's largest telescope.

usámos o maior telescópio do mundo.

This is the Keck observatory. It hosts two telescopes

Este é o observatório Keck.

Aloja dois telescópios com um espelho de 10 metros,

with a mirror 10 meters, which is roughly

o que corresponde ao diâmetro de um campo de ténis.

the diameter of a tennis court.

Now, this is wonderful,

Isto é maravilhoso

because the campaign promise

porque a promessa promocional

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

dos telescópios grandes é que quanto maior o telescópio,

the smaller the detail that we can see.

maior o detalhe com que podemos ver.

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

Mas afinal estes telescópios, ou qualquer telescópio ao nível do solo,

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

têm tido alguma dificuldade em fazer jus à promessa promocional.

And that is because of the atmosphere.

Tal acontece por causa da atmosfera.

Atmosphere is great for us; it allows us

A atmosfera é óptima para nós,

to survive here on Earth.

permite-nos sobreviver aqui na Terra.

But it's relatively challenging for astronomers

Mas é um problema para os astrónomos.

who want to look through the atmosphere to astronomical sources.

que querem ver através da atmosfera para as fontes astronómicas.

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

Por isso, para terem uma ideia,

it's actually like looking at a pebble

é como olhar para um seixo

at the bottom of a stream.

no fundo de um ribeiro.

Looking at the pebble on the bottom of the stream,

Olhando para o seixo no fundo do ribeiro,

the stream is continuously moving and turbulent,

o ribeiro está permanentemente em movimento e turbulento

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

tornando difícil ver o seixo no leito do ribeiro.

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

Da mesma forma, é difícil ver

to see astronomical sources, because of the

as fontes astrológicas, por causa da atmosfera,

atmosphere that's continuously moving by.

que está sempre em movimento.

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

Por isso, passei grande parte da minha carreira a trabalhar

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

para corrigir o efeito da atmosfera e obter uma vista mais nítida.

And that buys us about a factor of 20.

Com isto ganhamos um factor de 20.

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

Penso que todos concordam que, se conseguirmos

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

melhorar a vida num factor de 20,

you've probably improved your lifestyle by a lot,

provavelmente teremos melhorado bastante o nosso estilo de vida.

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

Por exemplo, o vosso salário, ou os vossos filhos, dariam pela diferença.

And this animation here shows you one example of

Esta animação mostra-vos um exemplo

the techniques that we use, called adaptive optics.

das técnicas que usamos, a chamada óptica adaptativa.

You're seeing an animation that goes between

A animação que estão a ver alterna

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

entre um exemplo do que veriam, se não usassem esta técnica,

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

por outra palavras, apenas uma fotografia com estrelas.

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

— e a caixa está colocada no centro da galáxia

where we think the black hole is.

onde pensamos que está o buraco negro.

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

Sem esta tecnologia não conseguimos ver as estrelas.

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

Com esta tecnologia, de repente, conseguimos.

This technology works by introducing a mirror

Esta tecnologia funciona com a introdução de um espelho

into the telescope optics system

no sistema de óptica do telescópio

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

que está sempre a mudar para contrariar o efeito da atmosfera.

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

É como uns óculos muito sofisticados para o telescópio.

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

Nos próximos diapositivos

that little square there.

vou concentrar-me naquele quadradinho.

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

É lá que vamos ver as estrelas

although we've looked at all of them.

apesar de já as termos visto a todas.

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

Quero ver como elas se têm deslocado.

And over the course of this experiment, these stars

No decorrer desta experiência,

have moved a tremendous amount.

estas estrelas deslocaram-se uma distância tremenda.

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

Temos vindo a fazer esta experiência desde há 15 anos

and we see the stars go all the way around.

e temos visto as estrelas dar a volta completa.

Now, most astronomers have a favorite star,

A maioria dos astrónomos tem uma estrela favorita

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

e a minha hoje é uma estrela marcada ali em cima, a SO-2.

Absolutely my favorite star in the world.

Sem dúvida, a minha estrela favorita entre todas.

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

É a minha predilecta porque dá a volta em apenas 15 anos.

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

Para terem uma ideia de como isso é rápido,

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

o Sol demora 200 milhões de anos a dar a volta ao centro da galáxia.

As estrelas que conhecíamos

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

e que estavam o mais próximas possível do centro da galáxia,

as possible, take 500 years.

demoram 500 anos.

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

Esta dá a volta no decurso de uma vida humana.

That's kind of profound, in a way.

De certa forma, isto é uma coisa profunda.

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

Mas é a chave da experiência.

how much mass is inside a very small radius.

A órbita diz-me quanta massa há no interior de um raio muito pequeno.

So, next we see a picture here that shows you

Em seguida vemos uma fotografia,

before this experiment the size to which we could

que mostra, antes desta experiência,

confine the mass of the center of the galaxy.

a dimensão a que podíamos confinar a massa no centro da galáxia.

What we knew before is that there was four million

O que sabíamos antes é que, no interior daquele círculo,

times the mass of the sun inside that circle.

havia quatro milhões de vezes a massa do Sol .

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

Como vemos, há muito mais coisas dentro daquele círculo.

You can see a lot of stars.

É possível ver muitas estrelas.

So, there was actually lots of alternatives

Efectivamente havia muitas alternativas

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

à ideia de existir um buraco negro supermaciço no centro da galáxia

because you could put a lot of stuff in there.

porque era possível colocar muitas coisas ali.

But with this experiment, we've confined

that same mass to a much smaller volume

Com esta experiência, confinámos a mesma massa a um volume muito menor

that's 10,000 times smaller.

que é 10 mil vezes mais pequeno.

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

Por este motivo, pudemos demonstrar

that there is a supermassive black hole there.

que existe ali um buraco negro supermaciço.

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

Para terem uma ideia de quão pequeno é aquele espaço,

that's the size of our solar system.

é do tamanho do nosso sistema solar.

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

de maneira que estamos a atafulhar 4 milhões de vezes a massa do Sol

into that small volume.

nesse pequeno volume.

Now, truth in advertising. Right?

Agora, a verdade na publicidade.

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

Disse-vos que a minha tarefa era reduzi-lo ao raio de Schwarzchild.

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

A verdade é que ainda não cheguei lá.

But we actually have no alternative today

Mas efectivamente, hoje em dia não temos nenhuma alternativa

to explaining this concentration of mass.

que explique esta concentração de massa.

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

Na realidade, trata-se do melhor indício que temos

for not only existence of a supermassive black hole

não só da existência de um buraco negro supermaciço

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

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

So, what next? I actually think

E o que se segue?

Penso que esta é a melhor teoria que teremos com a tecnologia actual,

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

so let's move on with the problem.

por isso, vamos avançar com o problema.

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

O que vos quero dizer, muito sucintamente,

is a few examples

são alguns exemplos do entusiasmo

of the excitement of what we can do today

face ao que podemos fazer hoje no centro da galáxia,

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

agora que sabemos, ou pelo menos acreditamos,

or at least we believe,

that there is a supermassive black hole there.

que existe aí um buraco negro supermaciço.

And the fun phase of this experiment

E a fase divertida desta experiência

is, while we've tested some of our ideas

é que enquanto testamos algumas das nossas ideias

about the consequences of a supermassive black hole

sobre as consequências de um buraco negro supermaciço

being at the center of our galaxy,

no centro da nossa galáxia,

almost every single one

praticamente todas elas

has been inconsistent with what we actually see.

revelaram inconsistências com as nossas observações.

And that's the fun.

Aí é que começa o divertimento.

So, let me give you the two examples.

Vou dar-vos dois exemplos.

You can ask, "What do you expect

Podem perguntar:

"O que esperar das estrelas antigas

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

"que estão junto do centro da galáxia há muito tempo

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

"e que tiveram muito tempo para interagir com o buraco negro?"

What you expect there is that old stars

É de esperar que as estrelas antigas

should be very clustered around the black hole.

estejam muito juntas em torno do buraco negro.

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

Deveríamos ver muitas estrelas antigas junto deste buraco negro.

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

Da mesma forma, esperar-se-ia o oposto das estrelas jovens,

they just should not be there.

não deveriam existir aí nenhumas.

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

Um buraco negro não é um bom vizinho para uma creche estelar.

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

Para formar uma estrela, é necessária a implosão duma grande bola de gás e pó.

And it's a very fragile entity.

E essa é uma entidade muito frágil.

And what does the big black hole do?

E o que faz o buraco negro?

It strips that gas cloud apart.

Ele desagrega essa nuvem de gás.

It pulls much stronger on one side than the other

Puxa com muito mais força de um lado do que do outro

and the cloud is stripped apart.

e a nuvem desfaz-se.

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

Prevíamos que a formação de estrelas não deveria ocorrer nesse ambiente.

So, you shouldn't see young stars.

Por isso, não deveríamos ver estrelas jovens.

So, what do we see?

E o que é que vemos?

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

Recorrendo a observações diferentes das que vos mostrei hoje,

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

podemos distinguir as estrelas antigas das jovens.

The old ones are red.

As antigas são vermelhas.

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

As jovens são azuis e as amarelas ainda não sabemos.

So, you can already see the surprise.

Podem portanto 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.

E uma abundância de estrelas jovens, o exacto oposto das nossas previsões.

So, this is the fun part.

Por isso é que esta é a parte divertida.

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

É isto que estamos a tentar entender,

this mystery of how do you get --

o mistério desta configuração,

how do you resolve this contradiction.

como resolvemos esta contradição.

So, in fact, my graduate students

É por isso que os meus alunos

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

estão neste preciso momento agarrados ao telescópio

in Hawaii, making observations to get us

no Havai, a fazer observações

hopefully to the next stage,

que, esperamos, nos levem à fase seguinte,

where we can address this question

na qual podemos resolver esta questão

of why are there so many young stars,

de porque é que existem tantas estrelas jovens

and so few old stars.

e tão poucas antigas.

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

Para podermos progredir, temos de olhar para as órbitas

of stars that are much further away.

das estrelas que estão mais distantes.

To do that we'll probably need much more

Para isso, provavelmente, precisamos

sophisticated technology than we have today.

de tecnologia muito mais sofisticada do que a de hoje.

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

Porque, quando digo que estamos a corrigir

for the Earth's atmosphere, we actually only

o efeito da atmosfera da Terra,

correct for half the errors that are introduced.

estamos só a corrigir metade dos erros introduzidos.

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

Fazemos isto disparando um raio laser para a atmosfera

and what we think we can do is if we

e o que pensamos poder fazer

é disparar mais alguns de forma a corrigir o resto.

shine a few more that we can correct the rest.

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

É isso que esperamos fazer nos próximos anos.

And on a much longer time scale,

Numa escala temporal muito maior,

what we hope to do is build even larger telescopes,

o que esperamos fazer é construir telescópios ainda maiores.

because, remember, bigger is better in astronomy.

Lembrem-se que, em astronomia, quanto maior melhor.

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

Com esse telescópio devemos poder ver estrelas

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

que estão ainda mais próximas do centro da galáxia.

And we hope to be able to test some of

E esperamos poder testar algumas das teorias de Einstein

Einstein's theories of general relativity,

sobre a relatividade geral

some ideas in cosmology about how galaxies form.

e algumas ideias de cosmologia sobre como se formam as galáxias.

So, we think the future of this experiment

Pensamos, por isso, que o futuro desta experiência

is quite exciting.

é extremamente estimulante.

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

Por isso e para concluir, vou mostrar-vos uma animação

that basically shows you how these

que basicamente mostra

orbits have been moving, in three dimensions.

como estas órbitas se têm deslocado em três dimensões.

And I hope, if nothing else,

Espero que, pelo menos,

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

vos tenha convencido de que temos, de facto,

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

um buraco negro supermaciço no centro da galáxia.

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

Significando isto que tais coisas existem no nosso Universo

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

e que temos de discutir,

how you can get these objects in our physical world.

temos de explicar a presença destes objectos no nosso mundo físico.

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

Em segundo lugar, pudemos observar esta interacção

of how supermassive black holes interact,

em como os buracos negros supermaciços interagem

and understand, maybe, the role in which they play

e tentar compreender o papel que eles desempenham

in shaping what galaxies are, and how they work.

na modelação do que são as galáxias e como elas funcionam.

And last but not least,

E, por último,

none of this would have happened

nada disto teria acontecido

without the advent of the tremendous progress

sem o advento do tremendo progresso

that's been made on the technology front.

conseguido na área da tecnologia.

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

Pensamos que se trata de um campo em franco desenvolvimento

and holds a lot in store for the future.

e que reserva muitas surpresas para o futuro.

Thanks very much.

Muito obrigada.

(Applause)

(Aplausos)