Inside the black hole image that made history | Sheperd Doeleman

Tradutor: Patrícia André Revisora: Margarida Ferreira

Chris Anderson: Shep, thank you so much for coming.

Chris Anderson: Shep, muito obrigado por vires aqui.

I think your plane landed literally two hours ago in Vancouver.

Acho que o teu voo aterrou há duas horas em Vancouver.

É um prazer ter-te aqui.

Such a treat to have you.

So, talk us through how do you get from Einstein's equation to a black hole?

Então, explica-nos como é que se passa

de uma equação de Einstein para um buraco negro?

Sheperd Doeleman: Over 100 years ago,

Sheperd Doeleman: Há mais de cem anos,

Einstein came up with this geometric theory of gravity

Einstein criou esta teoria geométrica da gravidade que deforma o espaço-tempo.

which deforms space-time.

So, matter deforms space-time,

A matéria deforma o espaço-tempo,

and then space-time tells matter in turn how to move around it.

e o espaço-tempo diz à matéria como se mover em torno dele.

And you can get enough matter into a small enough region

Podemos pôr matéria suficiente numa região suficientemente pequena

that it punctures space-time,

que perfura o espaço-tempo,

and that even light can't escape,

e nem a luz consegue escapar.

the force of gravity keeps even light inside.

A força da gravidade, até mantém a luz no interior.

CA: And so, before that, the reason the Earth moves around the Sun

CA: E antes disso, a razão de a Terra se mover em torno do Sol

is not because the Sun is pulling the Earth as we think,

não é porque o Sol atraia a Terra como nós pensamos,

but it's literally changed the shape of space

mas literalmente mudou a forma do espaço

so that we just sort of fall around the Sun.

de forma a que nós caiamos em volta do Sol.

SD: Exactly, the geometry of space-time

SD: Sim, a geometria do espaço-tempo

tells the Earth how to move around the Sun.

diz à Terra como se mover em torno do Sol.

You're almost seeing a black hole puncture through space-time,

Estamos quase a ver um buraco negro a perfurar o espaço-tempo,

and when it goes so deeply in,

e quando entra tão profundamente,

then there's a point at which light orbits the black hole.

há uma altura em que a luz orbita o buraco negro.

CA: And so that's, I guess, is what's happening here.

CA: Então, suponho, é o que acontece aqui.

This is not an image,

Isto não é uma imagem,

this is a computer simulation of what we always thought,

é uma simulação de um computador do que sempre pensámos ser

like, the event horizon around the black hole.

o horizonte dos acontecimentos em volta de um buraco negro.

SD: Until last week, we had no idea what a black hole really looked like.

SD: Até à semana passada, não fazíamos ideia

de como seria um buraco negro.

The best we could do were simulations like this in supercomputers,

Quando muito, fazíamos simulações como esta em supercomputadores,

but even here you see this ring of light,

mas mesmo aqui, vemos este anel de luz,

which is the orbit of photons.

que é a órbita dos fotões.

That's where photons literally move around the black hole,

É onde os fotões se movem em torno do buraco negro,

e à volta disso temos este gás quente que é atraído para o buraco negro

and around that is this hot gas that's drawn to the black hole,

and it's hot because of friction.

que é quente por causa da fricção.

All this gas is trying to get into a very small volume, so it heats up.

Todo este gás está a tentar ficar num volume minúsculo, por isso aquece.

CA: A few years ago, you embarked on this mission

CA: Há uns anos, embarcaste nesta missão,

to try and actually image one of these things.

para tentar obter uma imagem de uma destas coisas.

And I guess you took --

E suponho que te focaste naquela galáxia ali.

you focused on this galaxy way out there.

Tell us about this galaxy.

Fala-nos desta galáxia.

SD: This is the galaxy --

SD: Esta é a galáxia...

we're going to zoom into the galaxy M87, it's 55 million light-years away.

vamos ampliar a galáxia M87, está a 55 milhões de anos-luz de distância.

CA: Fifty-five million.

CA: 55 milhões!

SD: Which is a long way.

SD: O que é muito longe.

E no seu centro, há um buraco negro com 6500 milhões de massa solar.

And at its heart,

there's a six-and-a-half-billion- solar-mass black hole.

That's hard for us to really fathom, right?

É difícil para nós imaginar isto, não é?

Six and a half billion suns compressed into a single point.

Seis mil e quinhentos milhões de sóis comprimidos num único ponto.

And it's governing some of the energetics of the center of this galaxy.

Está a governar alguma da energética do centro desta galáxia.

CA: But even though that thing is so huge, because it's so far away,

CA: Mas apesar de ser tão grande,

como está tão longe de nós,

to actually dream of getting an image of it,

é incrivelmente difícil sequer sonhar em obter uma imagem disto.

that's incredibly hard.

The resolution would be incredible that you need.

A resolução necessária seria impressionante.

SD: Os buracos negros são os objetos mais pequenos no universo que conhecemos.

SD: Black holes are the smallest objects in the known universe.

But they have these outsize effects on whole galaxies.

Mas têm efeitos externos sobre galáxias inteiras.

But to see one,

Mas para ver um, é preciso construir um telescópio do tamanho da Terra.

you would need to build a telescope as large as the Earth,

Porque o buraco negro que estamos a ver

because the black hole that we're looking at

emite abundantes ondas rádio.

gives off copious radio waves.

It's emitting all the time.

Está constantemente a emitir.

CA: E foi isso que vocês fizeram.

CA: And that's exactly what you did.

SD: Exactly. What you're seeing here

SD: Exato. O que vemos aqui

é que usámos telescópios à volta de todo o globo,

is we used telescopes all around the world,

we synchronized them perfectly with atomic clocks,

sincronizámo-los na perfeição com relógios atómicos,

para receberem as ondas de luz deste buraco negro.

so they received the light waves from this black hole,

and then we stitched all of that data together to make an image.

Depois juntámos todas as informações para fazer uma imagem.

CA: To do that

CA: Para fazer isso, o tempo tinha de estar favorável

the weather had to be right

in all of those locations at the same time,

em todos o locais, ao mesmo tempo,

so you could actually get a clear view.

para poderem ter uma imagem clara.

SD: We had to get lucky in a lot of different ways.

SD: Tivemos de ter sorte, em vários aspetos.

And sometimes, it's better to be lucky than good.

E às vezes, é melhor ter sorte do que ser bom.

In this case, we were both, I like to think.

Neste caso tivemos as duas coisas, gosto de pensar que sim.

But light had to come from the black hole.

Mas a luz tinha de vir do buraco negro.

It had to come through intergalactic space,

Tinha de vir pelo espaço intergaláctico,

through the Earth's atmosphere, where water vapor can absorb it,

passar pela atmosfera da Terra, onde o vapor de água a pode absorver,

and everything worked out perfectly,

e tudo funcionou na perfeição,

the size of the Earth at that wavelength of light,

o tamanho da Terra, àquele comprimento de onda da luz,

one millimeter wavelength,

um comprimento de onda de 1 mm, foi o correto para captar

was just right to resolve that black hole, 55 million light-years away.

aquele buraco negro a 55 milhões de anos-luz de distância.

The universe was telling us what to do.

O Universo estava a dizer-nos o que fazer.

CA: So you started capturing huge amounts of data.

CA: Então começaram a captar quantidades enormes de dados.

I think this is like half the data from just one telescope.

Acho que isto é metade dos dados apenas de um telescópio.

SD: Yeah, this is one of the members of our team, Lindy Blackburn,

SD: Sim, é um dos membros da nossa equipa, Lindy Blackburn,

e tem com ele metade dos dados

and he's sitting with half the data

recorded at the Large Millimeter Telescope,

recolhidos no Grande Telescópio Milimétrico

which is atop a 15,000-foot mountain in Mexico.

que está no topo de uma montanha a 4640 metros, no México.

And what he's holding there is about half a petabyte.

O que ele está a segurar é cerca de meio petabyte.

Which, to put it in terms that we might understand,

o que, posto em termos de podermos compreender,

it's about 5,000 people's lifetime selfie budget.

é o correspondente a "selfies" de toda a vida de 5000 pessoas.

(Laughter)

(Risos)

CA: It's a lot of data.

CA: São muitos dados.

So this was all shipped, you couldn't send this over the internet.

Tiveram de ser transportados, não podiam ser enviados pela internet.

All this data was shipped to one place

Os dados foram transportados para um local

and the massive computer effort began to try and analyze it.

e começou o árduo trabalho informático de os tentar analisar.

And you didn't really know

E vocês não sabiam realmente

what you were going to see coming out of this.

o que iam conseguir extrair disto tudo.

SD: A forma como funciona esta técnica que usámos,

SD: The way this technique works that we used --

imagine taking an optical mirror and smashing it

imagina que pegamos num espelho ótico e o esmagamos,

and putting all the shards in different places.

depois pomos todos os estilhaços em locais diferentes.

The way a normal mirror works

A forma como um espelho normal funciona

is the light rays bounce off the surface, which is perfect,

é refletindo raios de luz da sua superfície, o que é perfeito,

and they focus in a certain point at the same time.

e eles concentram-se num certo ponto ao mesmo tempo.

We take all these recordings,

Pegamos em todos estes registos

and with atomic clock precision

e, com a precisão dos relógios atómicos,

we align them perfectly, later in a supercomputer.

alinhamo-los todos na perfeição, mais tarde num supercomputador.

And we recreate kind of an Earth-sized lens.

E recriamos uma espécie de lentes do tamanho da Terra.

And the only way to do that is to bring the data back by plane.

A única maneira de o fazermos é trazendo os dados de avião.

You can't beat the bandwidth of a 747 filled with hard discs.

Não dá para bater a banda larga de um 747 cheio de discos rígidos.

(Laughter)

(Risos)

CA: And so, I guess a few weeks or a few months ago,

CA: Então, suponho que, há umas semanas ou há uns meses,

on a computer screen somewhere,

num ecrã algures, isto começou a ser visível.

this started to come into view.

This moment.

Neste momento.

SD: Well, it took a long time.

SD: Bem, demorou muito tempo.

CA: I mean, look at this.

CA: Quer dizer, olha para isto.

That was it.

Era assim.

Esta foi a primeira imagem.

That was the first image.

(Applause)

(Aplausos)

So tell us what we're really looking at there.

Então, diz-nos o que é que estamos a ver aqui.

SD: I still love it.

SD: Eu ainda adoro isto.

(Laughter)

(Risos)

So what you're seeing is that last orbit of photons.

O que estamos a ver é a última órbita de fotões.

You're seeing Einstein's geometry laid bare.

Estamos a ver a geometria de Einstein, nua e crua.

The puncture in space-time is so deep

A perfuração no espaço-tempo é tão profunda

that light moves around in orbit,

que a luz se desloca à sua volta em órbita

so that light behind the black hole, as I think we'll see soon,

de forma que a luz atrás do buraco negro que vamos ver em breve,

moves around and comes to us on these parallel lines

se move à sua volta e chega até nós em linhas paralelas

exatamente naquela órbita.

at exactly that orbit.

It turns out, that orbit is the square root of 27

Afinal, aquela órbita é apenas

a multiplicação da raiz quadrada de 27 por algumas constantes fundamentais

times just a handful of fundamental constants.

It's extraordinary when you think about it.

É extraordinário quando pensamos nisso.

CA: When ...

CA: Quando...

In my head, initially, when I thought of black holes,

Na minha cabeça, inicialmente, quando eu pensava em buracos negros,

I'm thinking that is the event horizon,

eu pensava que no horizonte de acontecimentos,

there's lots of matter and light whirling around in that shape.

havia muita matéria e luz a rodopiar em volta dessa forma.

But it's actually more complicated than that.

Mas é muito mais complexo que isso.

Well, talk us through this animation, because it's light being lensed around it.

Explica-nos nesta animação, em que a luz é desviada pelo buraco negro.

SD: You'll see here that some light from behind it gets lensed,

SD: Aqui vemos alguma luz captada por detrás do buraco negro.

and some light does a loop-the-loop around the entire orbit of the black hole.

e alguma luz faz um anel à volta da órbita do buraco negro.

But when you get enough light

Mas quando há luz suficiente

from all this hot gas swirling around the black hole,

de todo este gás aquecido a rodopiar à volta do buraco negro,

then you wind up seeing all of these light rays

aí, acabamos por ver todos estes raios de luz

come together on this screen,

que se juntam no ecrã,

which is a stand-in for where you and I are.

que representa o lugar onde estamos agora.

And you see the definition of this ring begin to come into shape.

E vemos a definição deste anel que começa a ganhar forma.

And that's what Einstein predicted over 100 years ago.

Foi o que Einstein previu há mais de 100 anos.

CA: Yeah, that is amazing.

CA: Sim, isto é fantástico.

So tell us more about what we're actually looking at here.

Fala-nos mais do que estamos a ver aqui.

Antes de mais, porque é que uma parte brilha mais que o resto?

First of all, why is part of it brighter than the rest?

SD: So what's happening is that the black hole is spinning.

SD: O que está a acontecer é que o buraco negro está a rodar.

And you wind up with some of the gas moving towards us below

E parte do gás acaba por se dirigir na nossa direção, em baixo,

and receding from us on the top.

e afastar-se de nós, no topo.

And just as the train whistle has a higher pitch

Tal como o apito do comboio tem um som mais agudo

when it's coming towards you,

quando se aproxima de nós,

there's more energy from the gas coming towards us than going away from us.

há mais energia no gás que vem na nossa direção do que no que se afasta de nós.

You see the bottom part brighter

Vemos a parte inferior mais brilhante

because the light is actually being boosted in our direction.

porque a luz está a vir na nossa direção.

CA: And how physically big is that?

CA: E, fisicamente quão grande é isto?

SD: Our entire solar system would fit well within that dark region.

SD: O nosso sistema solar caberia todo naquela região mais escura.

And if I may,

E se me permites,

that dark region is the signature of the event horizon.

esta região escura é a assinatura do horizonte dos acontecimentos.

The reason we don't see light from there,

A razão por que não vemos luz ali,

is that the light that would come to us from that place

é porque a luz que viria daquele lugar

was swallowed by the event horizon.

foi engolida pelo horizonte dos acontecimentos.

So that -- that's it.

Então, é assim.

CA: And so when we think of a black hole,

CA: Então, quando pensas num buraco negro,

you think of these huge rays jetting out of it,

pensas nestes raios enormes a saírem dele,

which are pointed directly in our direction.

que vêm na nossa direção.

Why don't we see them?

Porque é que não os vemos?

SD: This is a very powerful black hole.

SD: Este é um buraco negro muito poderoso.

Not by universal standards, it's still powerful,

Não segundo os padrões universais, mas ainda assim poderoso.

and from the north and south poles of this black hole

Pensamos que estão a sair jatos

do polo norte e do polo sul desde buraco negro.

we think that jets are coming.

Now, we're too close to really see all the jet structure,

Estamos demasiado perto para ver toda a estrutura do gás,

but it's the base of those jets that are illuminating the space-time.

mas é a base desses jatos que está a iluminar o espaço-tempo.

And that's what's being bent around the black hole.

Tudo isso está a ser dobrado em volta do buraco negro.

CA: And if you were in a spaceship whirling around that thing somehow,

CA: E se estivéssemos numa nave espacial

a rodopiar à volta desta coisa de alguma forma,

how long would it take to actually go around it?

quanto tempo demoraria a dar a volta?

SD: First, I would give anything to be in that spaceship.

SD: Em primeiro lugar, eu daria tudo para estar nessa nave.

(Laughter)

(Risos)

Sign me up.

Inscreve-me.

There’s something called the -- if I can get wonky for one moment --

Há uma coisa chamada — se eu puder divagar um pouco —

the innermost stable circular orbit,

a órbita circular estável mais interna.

that's the innermost orbit at which matter can move around a black hole

É a órbita mais interna na qual a matéria se pode mover

à volta de um buraco negro, antes de entrar na espiral.

before it spirals in.

And for this black hole, it's going to be between three days and about a month.

Para este buraco negro, seriam entre três dias a um mês.

CA: It's so powerful, it's weirdly slow at one level.

CA: É tão poderoso, mas estranhamente lento a certo nível.

I mean, you wouldn't even notice

Nem sequer daríamos conta de estar a cair

falling into that event horizon if you were there.

nesse horizonte de acontecimento, se lá estivéssemos.

SD: So you may have heard of "spaghettification,"

SD: Podes ter ouvido falar de "esparguetização",

where you fall into a black hole

quando caímos num buraco negro

and the gravitational field on your feet is much stronger than on your head,

e a força da gravidade nos pés é muito mais forte que na cabeça,

so you're ripped apart.

então somos despedaçados.

This black hole is so big

Este buraco negro é tão grande

that you're not going to become a spaghetti noodle.

que não nos vamos tornar num pedaço de esparguete.

You're just going to drift right through that event horizon.

Vamos ser levados para lá do horizonte de acontecimentos.

CA: So, it's like a giant tornado.

CA: É como um tornado gigante.

When Dorothy was whipped by a tornado, she ended up in Oz.

Quando a Dorothy foi apanhada por um tornado, foi parar a Oz.

Where do you end up if you fall into a black hole?

Onde é que vamos parar se cairmos num buraco negro?

(Laughter)

(Risos)

SD: Vancouver.

SD: A Vancouver.

(Laughter)

(Risos)

CA: Oh, my God.

CA: Oh, meu Deus.

(Applause)

(Aplausos)

It's the red circle, that's terrifying.

É o círculo vermelho, é assustador.

No, really.

Não, a sério.

SD: Black holes really are the central mystery of our age,

SD: Os buracos negros são mesmo o mistério central da nossa era,

because that's where the quantum world and the gravitational world come together.

porque é onde o mundo quântico e o mundo gravitacional se juntam.

O que está no seu interior é uma singularidade.

What's inside is a singularity.

And that's where all the forces become unified,

É onde todas as forças se unem,

because gravity finally is strong enough to compete with all the other forces.

porque a gravidade é finalmente suficientemente forte

para competir com todas as outras forças.

But it's hidden from us,

Mas está escondido de nós,

the universe has cloaked it in the ultimate invisibility cloak.

o universo encobriu isso com o supremo manto da invisibilidade.

So we don't know what happens in there.

Assim, nós não sabemos o que acontece lá.

CA: So there's a smaller one of these in our own galaxy.

CA: Há um destes mais pequeno na nossa galáxia.

Can we go back to our own beautiful galaxy?

Podemos voltar atrás, para a nossa bela galáxia?

This is the Milky Way, this is home.

Esta é a Via Láctea, a nossa casa.

And somewhere in the middle of that there's another one,

E algures no centro disto, há outro buraco negro,

which you're trying to find as well.

que também estão a tentar encontrar.

SD: Nós sabemos que lá está, e já recolhemos dados sobre ele.

SD: We already know it's there, and we've already taken data on it.

Estamos a trabalhar nesses dados, de momento.

And we're working on those data right now.

So we hope to have something in the near future, I can't say when.

Esperamos ter algo num futuro próximo, não sei dizer quando.

CA: It's way closer but also a lot smaller,

CA: Está muito mais perto, mas é muito mais pequeno,

maybe the similar kind of size to what we saw?

talvez de um tamanho similar ao que vimos?

SD: Right. So it turns out that the black hole in M87,

SD: Certo. O buraco negro na M87, que vimos há bocado,

that we saw before,

is six and a half billion solar masses.

é 6500 milhões de massas solares.

But it's so far away that it appears a certain size.

Mas está tão distante que parece de um certo tamanho.

The black hole in the center of our galaxy is a thousand times less massive,

O buraco negro no centro da nossa galáxia é 1000 vezes mais pequeno,

but also a thousand times closer.

mas está 1000 vezes mais próximo.

So it looks the same angular size on the sky.

Por isso, no céu parecem ter a mesma dimensão angular.

CA: Finally, I guess, a nod to a remarkable group of people.

CA: E finalmente, um cumprimento para este grupo notável de pessoas.

Who are these guys?

Quem são elas?

SD: So these are only some of the team.

SD: São apenas alguns membros da equipa.

We marveled at the resonance that this image has had.

Nós maravilhamo-nos com a repercussão que esta imagem teve.

If you told me that it would be above the fold in all of these newspapers,

Se me dissessem que isto iria estar nos cabeçalhos destes jornais todos,

I'm not sure I would have believed you, but it was.

não sei se teria acreditado, mas esteve.

Porque isto é um grande mistério,

Because this is a great mystery,

and it's inspiring for us, and I hope it's inspiring to everyone.

é inspirador para nós, e espero que seja para toda a gente.

But the more important thing is that this is just a small number of the team.

Mas o mais importante é que isto é apenas parte da nossa equipa.

Somos 200 pessoas, em 60 institutos

We're 200 people strong with 60 institutes

and 20 countries and regions.

em 20 países e regiões.

If you want to build a global telescope you need a global team.

Se queremos construir um telescópio global, precisamos de uma equipa global.

And this technique that we use of linking telescopes around the world

Esta técnica que nós usámos de ligar telescópios de todo o mundo

kind of effortlessly sidesteps some of the issues that divide us.

elimina facilmente alguns dos problemas que nos dividem.

And as scientists, we naturally come together to do something like this.

E como cientistas, nós unimo-nos naturalmente para este tipo de coisas.

CA: Wow, boy, that's inspiring for our whole team this week.

CA: Uau, isso é inspirador para toda a nossa equipa, esta semana.

Shep, thank you so much for what you did and for coming here.

Shep, muito obrigado pelo que fizeste e por teres vindo aqui.

SD: Thank you.

SD: Obrigado.

(Applause)

(Aplausos)