Andrea Ghez: The hunt for a supermassive black hole

Översättare: Sana Safai Granskare: Fredrik Söderquist

How do you observe something you can't see?

Hur kan man observera något som man inte kan se?

This is the basic question of somebody who's interested

Detta är den grundläggande frågan som någon som är intresserad

in finding and studying black holes.

av att finna och studera svarta hål ställer.

Because black holes are objects

Eftersom svarta hål är objekt

whose pull of gravity is so intense

som har så intensiv gravitationskraft

that nothing can escape it, not even light,

att ingenting kan undkomma det, inte ens ljus,

so you can't see it directly.

så man kan inte se dessa direkt.

So, my story today about black holes

Så min historia idag om svarta hål

is about one particular black hole.

är om ett visst specifikt svart hål.

I'm interested in finding whether or not

Jag är intresserad av att ta reda på om

there is a really massive, what we like to call

det verkligen finns ett riktigt massivt, vad vi gärna kallar ett

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

"supermassivt" svart hål, i mitten av vår galax.

And the reason this is interesting is that

Och anledningen till att detta är intressant är att

it gives us an opportunity to prove

det ger oss en möjlighet att bevisa

whether or not these exotic objects really exist.

ifall dessa exotiska objekt verkligen existerar.

And second, it gives us the opportunity

Och dessutom ger det oss möjligheten att

to understand how these supermassive black holes

förstå hur dessa supermassiva svarta hål

interact with their environment,

interagerar med sin omgivning,

and to understand how they affect the formation and evolution

och att förstå hur de påverkar bildandet och utvecklingen

of the galaxies which they reside in.

av de galaxer i vilka de existerar.

So, to begin with,

Så, till att börja med

we need to understand what a black hole is

behöver vi förstå vad ett svart hål är

so we can understand the proof of a black hole.

så att vi kan förstå hur man bevisar ett svart hål.

So, what is a black hole?

Så, vad är ett svart hål?

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

På många sätt är ett svart hål ett oerhört simpelt objekt,

because there are only three characteristics that you can describe:

eftersom det endast finns tre attribut som man kan beskriva det med:

the mass,

dess massa,

the spin, and the charge.

dess spin, och dess laddning.

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

Och jag ska enbart prata om dess massa.

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

Så, på så vis är det ett mycket simpelt objekt.

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

Men på ett annat sätt är det oerhört komplicerat objekt

that we need relatively exotic physics to describe,

för vilket vi behöver ganska exotisk fysik för att beskriva,

and in some sense represents the breakdown of our physical understanding

och som på sätt och vis representerar en sönderdelning av vår fysikaliska förståelse

of the universe.

av universum.

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

Men för idag, sättet som jag vill att ni ska förstå ett svart hål,

for the proof of a black hole,

för att bevisa ett svart hål,

is to think of it as an object

är att tänka på det som ett objekt

whose mass is confined to zero volume.

vars massa är begränsad till noll volym.

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

Så, trots att jag ska tala för er om

an object that's supermassive,

ett objekt som är supermassivt,

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

och jag kommer förklara vad detta innebär om en stund,

it has no finite size.

har det ingen ändlig storlek.

So, this is a little tricky.

Så det är lite krångligt.

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

Men lyckligtvis finns det en ändlig storlek som man kan se,

and that's known as the Schwarzschild radius.

och den är känt som Schwarzschild-radien.

And that's named after the guy who recognized

Den är döpt efter mannen som upptäckte

why it was such an important radius.

varför detta var en så viktig radie.

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

Det är en virtuell radie, inte verklig; det svarta hålet har ingen storlek.

So why is it so important?

Så varför är det så viktigt?

It's important because it tells us

Det är viktigt för att det berättar för oss

that any object can become a black hole.

att vilket objekt som helst kan bli ett svart hål.

That means you, your neighbor, your cellphone,

Det betyder att du, din granne, din mobil,

the auditorium can become a black hole

detta auditorium kan bli ett svart hål

if you can figure out how to compress it down

om du kan lista ut hur du kan pressa ihop det

to the size of the Schwarzschild radius.

till dess Schwarzschild-radies storlek.

At that point, what's going to happen?

Vad kommer hända då?

At that point gravity wins.

Det är då som gravitationen vinner.

Gravity wins over all other known forces.

Gravitation vinner över alla andra kända krafter.

And the object is forced to continue to collapse

Och objektet är tvingat att fortsätta kollapsa

to an infinitely small object.

till ett oändligt litet objekt.

And then it's a black hole.

Och då är det ett svart hål.

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

Så om jag skulle trycka ihop jorden till en sockerbits storlek,

it would become a black hole,

skulle det bli ett svart hål,

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

därför att jordens Schwarzschild-radie är en sockerbits storlek.

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

Nyckeln här är att lista ut vad denna Schwarzschild-radie är.

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

Och det visar sig vara ganska enkelt att lista ut.

It depends only on the mass of the object.

Det beror enbart på objektets massa.

Bigger objects have bigger Schwarzschild radii.

Större objekt har större Schwarzschild-radier.

Smaller objects have smaller Schwarzschild radii.

Mindre objekt har mindre Schwarzschild-radier.

So, if I were to take the sun

Så om jag skulle ta solen

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

och pressa ihop den till universitetet i Oxfords storlek,

it would become a black hole.

skulle den bli ett svart hål.

So, now we know what a Schwarzschild radius is.

Så nu vet vi vad en Schwarzschild-radie är.

And it's actually quite a useful concept,

Och det är ett ganska användbart koncept,

because it tells us not only

för det säger oss inte bara

when a black hole will form,

när ett svart hål kommer bildas,

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

utan det ger oss också de viktigaste faktorerna för bevis för ett svart hål.

I only need two things.

Jag behöver endast två saker.

I need to understand the mass of the object

Jag måste förstå massan av det objekt

I'm claiming is a black hole,

jag påstår är ett svart hål,

and what its Schwarzschild radius is.

och vad dess Schwarzschild-radie är.

And since the mass determines the Schwarzschild radius,

Och eftersom massan bestämmer Schwarzschild-radien,

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

behöver jag endast känna till en sak.

So, my job in convincing you

Så min uppgift att övertyga er om

that there is a black hole

att det finns ett svart hål,

is to show that there is some object

är att visa att det finns något objekt

that's confined to within its Schwarzschild radius.

som är begränsad inom sin Schwarzschild-radie.

And your job today is to be skeptical.

Och er uppgift idag är att vara skeptiska.

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

Ok, så jag kommer inte prata om något vanligt svart hål;

I'm going to talk about supermassive black holes.

jag ska prata om supermassiva svarta hål.

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

Jag ville säga några ord om vad ett vanligt svart hål är,

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

som om det kan finnas nåt sånt som ett vanligt svart hål.

An ordinary black hole is thought to be the end state

Ett vanligt svart hål tros vara sluttillståndet

of a really massive star's life.

i en riktigt massiv stjärnas livscykel.

So, if a star starts its life off

Så om en stjärna börjar sin livscykel

with much more mass than the mass of the Sun,

med mycket mer massa än vår egen sol,

it's going to end its life by exploding

kommer den avsluta sitt liv genom att explodera

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

och lämna bakom sig dessa vackra supernovakvarlevor som vi kan se här.

And inside that supernova remnant

Och i dessa supernovakvarlevor

is going to be a little black hole

kommer det finnas ett litet svart hål

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

som har en massa ungefär tre gånger så stor som solens.

On an astronomical scale

På en astronomisk skala

that's a very small black hole.

är det ett väldigt litet svart hål.

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

Vad jag vill prata om nu är de supermassiva svarta hålen.

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

Och dessa supermassiva svarta hål tros befinna sig i galaxers centrum.

And this beautiful picture taken with the Hubble Space Telescope

Och detta vackra foto taget med Hubbleteleskopet

shows you that galaxies come in all shapes and sizes.

visar er att det finns galaxer i alla dess former.

There are big ones. There are little ones.

Det finns stora galaxer. Det finns små galaxer.

Almost every object in that picture there is a galaxy.

Nästan varenda objekt i den där bilden är en galax.

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

Och det finns en väldigt fin spiral uppe till vänster.

And there are a hundred billion stars in that galaxy,

Och det finns hundra miljarder stjärnor i den galaxen,

just to give you a sense of scale.

bara så att ni får en känsla för skalan.

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

Och allt ljus vi ser från en typisk galax,

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

vilket är den sortens galaxer vi ser här,

comes from the light from the stars.

kommer från stjärnornas ljus.

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

Så vi ser galaxen tack vare dess stjärnljus.

Now, there are a few relatively exotic galaxies.

Det finns ett fåtal relativt exotiska galaxer.

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

Jag brukar kalla dessa galaxvärldens primadonnor,

because they are kind of show offs.

eftersom de på sätt och vis är posörer.

And we call them active galactic nuclei.

Och vi kallar dessa aktiva galaxkärnor.

And we call them that because their nucleus,

Och vi kallar dem detta för att deras kärnor,

or their center, are very active.

eller deras centrum, är mycket aktiva.

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

Så, där i centrum är faktiskt

most of the starlight comes out from.

var det mesta av stjärnljuset kommer ifrån.

And yet, what we actually see is light

Och trots det, det vi faktiskt ser är ljus

that can't be explained by the starlight.

som inte kan förklaras av stjärnljuset.

It's way more energetic.

Det har mycket mer energi än så.

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

Om några exempel är det som de vi ser här.

There are also jets emanating out from the center.

Det finns också jetstrålar som utgår från mitten.

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

Återigen, en energikälla som är väldigt svår att förklara

if you just think that galaxies are composed of stars.

om man tror att galaxer endast består av stjärnor.

So, what people have thought is that perhaps

Så det folk har tänkt på är att det kanske

there are supermassive black holes

finns supermassiva svarta hål

which matter is falling on to.

som materia faller in i.

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

Så man kan inte så svarta hålet i sig,

but you can convert the gravitational energy of the black hole

men man kan omvandla det svarta hålets gravitationsenergi

into the light we see.

till ljus som vi kan se.

So, there is the thought that maybe supermassive black holes

Så det finns en tanke att det kanske finns supermassiva svarta hål

exist at the center of galaxies.

i galaxernas centrum.

But it's a kind of indirect argument.

Men detta är ett sorts indirekt argument.

Nonetheless, it's given rise to the notion

I alla fall, det har inspirerat uppfattningen

that maybe it's not just these prima donnas

att det kanske inte är bara dessa primadonnor

that have these supermassive black holes,

som har dessa supermassiva svarta hål,

but rather all galaxies might harbor these

utan att alla galaxer kanske hyser dessa

supermassive black holes at their centers.

supermassiva svarta hål i sina centrum.

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

Och om detta är fallet -- Och det här är ett exempel på en vanlig galax;

what we see is the star light.

då är det vi ser stjärnljus.

And if there is a supermassive black hole,

Och om det finns ett supermassivt svart hål,

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

måste vi anta att detta är ett svart hål som bantar.

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

Eftersom det är så man kan stävja de energifenomen som vi ser

in active galactic nuclei.

i aktiva galaxkärnor.

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

Om vi ska leta efter dessa dolda svarta hål

at the center of galaxies,

i galaxernas mittpunkt,

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

är det bästa stället att leta på vår egen galax, Vintergatan.

And this is a wide field picture

Och detta är en vidvinkelbild

taken of the center of the Milky Way.

tagen av Vintergatans centrum.

And what we see is a line of stars.

Och det vi ser är en linje av stjärnor.

And that is because we live in a galaxy which has

Och detta för att vi lever i en galax som

a flattened, disk-like structure.

har en tillplattad, diskliknande struktur.

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

Och vi lever mitt i denna, så när vi tittar in mot centret,

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

ser vi detta plan som definierar galaxens plan,

or line that defines the plane of the galaxy.

eller linjen som definierar galaxens plan.

Now, the advantage of studying our own galaxy

Fördelen med att studera vår egen galax

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

är att det helt enkelt är det närmaste exemplet av en galax mittpunkt

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

som vi någonsin kommer att ha, eftersom den näst närmaste galaxen

is 100 times further away.

är 100 gånger längre bort.

So, we can see far more detail in our galaxy

Så vi kan se mycket mer detaljerat i vår egen galax

than anyplace else.

än någon annanstans.

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

Och som ni snart kommer se, möjligheten att se detaljerat

is key to this experiment.

är centralt för detta experiment.

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

Så hur bevisar astronomer att det finns en stor mängd massa

inside a small volume?

i ett litet omfång?

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

Detta är uppgiften jag har att visa för er idag.

And the tool that we use is to watch the way

Och verktyget vi använder för att observera detta är det sätt

stars orbit the black hole.

stjärnor kretsar runt ett svart hål.

Stars will orbit the black hole

Stjärnor kommer kretsa runt det svarta hålet

in the very same way that planets orbit the sun.

på samma sätt som planeter kretsar runt solen.

It's the gravitational pull

Det är gravitationskraften

that makes these things orbit.

som får dessa saker i omloppsbana.

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

Om det inte fanns några massiva objekt skulle dessa saker flyga iväg,

or at least go at a much slower rate

eller i varje fall färdas mycket långsammare

because all that determines how they go around

eftersom det enda som bestämmer hur de åker runt

is how much mass is inside its orbit.

är hur mycket massa som finns inuti deras omloppsbana.

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

Så det här är fantastiskt, för kom ihåg att mitt jobb är att visa

there is a lot of mass inside a small volume.

att det finns en stor mängd massa inuti detta lilla omfång.

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

Så om jag vet hur snabbt denna åker runt, så vet jag massan.

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

Och om jag vet skalan på omloppsbanan vet jag radien.

So, I want to see the stars

Så, jag vill se stjärnorna

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

som är så nära galaxens mittpunkt som möjligt.

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

Därför att jag vill visa att det finns en massa i ett så litet område som möjligt.

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

Så det innebär att jag vill se en massa detaljer.

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

Och det är anledningen till att vi för detta experiment har använt

the world's largest telescope.

världens största teleskop.

This is the Keck observatory. It hosts two telescopes

Det här är Keckobservatoriet. Det består av två teleskop

with a mirror 10 meters, which is roughly

som var och ett har en diameter på 10 meter, vilket är ungefär

the diameter of a tennis court.

en tennisbanas längd.

Now, this is wonderful,

Detta är underbart

because the campaign promise

eftersom kampanjlöftet

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

hos stora teleskop är att ju större teleskopet är,

the smaller the detail that we can see.

desto mer detaljer kan vi se.

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

Men det visar sig att dessa teleskop, eller alla teleskop på marken

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

har haft det lite svårt att leva upp till sina löften.

And that is because of the atmosphere.

Och detta på grund av atmosfären.

Atmosphere is great for us; it allows us

Atmosfär är jättebra för oss; det tillåter oss

to survive here on Earth.

att överleva här på jorden.

But it's relatively challenging for astronomers

Men det är ganska svårt för astronomer

who want to look through the atmosphere to astronomical sources.

som vill titta genom atmosfären på astronomiska källor.

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

För att ge er en känsla av hur det är,

it's actually like looking at a pebble

är det lite som att titta på en sten

at the bottom of a stream.

på botten av en ström.

Looking at the pebble on the bottom of the stream,

När man tittar på stenen på strömmens botten,

the stream is continuously moving and turbulent,

där strömmen konstant rör sig och är turbulent,

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

blir det mycket svårt att se stenen på strömmens botten.

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

Väldigt mycket på samma sätt som det är väldigt svårt

to see astronomical sources, because of the

att se astronomiska källor, eftersom

atmosphere that's continuously moving by.

atmosfären konstant åker förbi.

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

Jag har spenderat en stor del av min karriär för att hitta sätt

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

som kan korrigera för atmosfären, för att ge oss en bättre bild.

And that buys us about a factor of 20.

Och detta ger oss en förbättring på ungefär faktor 20.

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

Och jag tror att ni kan alla hålla med om att kan man

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

lista ut hur man kan förbättra livet med en faktor 20

you've probably improved your lifestyle by a lot,

så har man förbättrat sin livsstil en hel del,

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

exempelvis sin lön, det skulle märkas, eller ens ungar, det skulle också märkas.

And this animation here shows you one example of

Och den här animation visar er ett exempel på

the techniques that we use, called adaptive optics.

den teknik vi använder, som kallas anpassad optik.

You're seeing an animation that goes between

Det ni ser är en animation som skiftar mellan

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

ett exempel på vad man ser om man inte använder denna teknik,

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

med andra ord, bara en bild som visar stjärnorna,

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

och boxen är centrerad på galaxens centrum

where we think the black hole is.

där vi tror det svarta hålet finns.

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

Så utan denna teknologi kan man inte se stjärnorna.

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

Med denna teknologi så kan man helt plötsligt se dem.

This technology works by introducing a mirror

Denna teknologi använder sig av en spegel

into the telescope optics system

inne i teleskopets optiska system

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

som kontinuerligt ändrar sig för att motverka atmosfärens effekt.

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

Det är på sätt och vis som ett par väldigt fina glasögon för ditt teleskop.

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

I de kommande bilderna ska jag enbart fokusera på

that little square there.

den lilla kvadraten där.

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

Så vi kommer enbart titta på stjärnorna inuti den lilla kvadraten,

although we've looked at all of them.

även om vi tittat på allihopa.

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

Jag vill se hur dessa har förflyttat sig.

And over the course of this experiment, these stars

Och under experimentet har dessa stjärnor

have moved a tremendous amount.

flyttat sig oerhört mycket.

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

Vi har hållit på med detta experiment under 15 år,

and we see the stars go all the way around.

och vi ser stjärnorna gå hela vägen runt.

Now, most astronomers have a favorite star,

De flesta astronomerna har en favoritstjärna,

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

och just nu är min stjärnan som är markerad där uppe, SO-2.

Absolutely my favorite star in the world.

Min absoluta favoritstjärna i hela världen.

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

Och det är för att dess omloppstid endast är 15 år.

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

Och för att ge er en känsla av hur kort tid det är,

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

tar det solen 200 miljoner år att rotera kring galaxens centrum.

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

Stjärnor som vi kände till innan, som var så nära galaxens mittpunkt

as possible, take 500 years.

som möjligt, tog det 500 år för.

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

Och denna, den går runt under en mänsklig livstid.

That's kind of profound, in a way.

Det är rätt så speciellt, på sätt och vis.

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

Men det är nyckeln ditt detta experiment. Omloppsbanan berättar för mig

how much mass is inside a very small radius.

hur mycket massa som finns inuti en väldigt liten radie.

So, next we see a picture here that shows you

Härnäst ser vi en bild som berättar för oss

before this experiment the size to which we could

storleken som vi innan experimentet kunde

confine the mass of the center of the galaxy.

innesluta massan i galaxens centrum.

What we knew before is that there was four million

Det vi visste innan var att det var fyra miljoner

times the mass of the sun inside that circle.

gånger solens massa inuti den cirkeln.

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

Och som ni kan se fanns det mycket annat inuti den cirkeln.

You can see a lot of stars.

Ni kan se en massa stjärnor.

So, there was actually lots of alternatives

Så det fanns många andra alternativ

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

till teorin om att det fanns ett supermassivt svart hål i galaxens centrum,

because you could put a lot of stuff in there.

eftersom man kunde lägga en massa andra saker däri.

But with this experiment, we've confined

Men med detta experiment har vi begränsat

that same mass to a much smaller volume

samma massa till en mycket mindre volym

that's 10,000 times smaller.

som är ungefär tiotusen gånger mindre.

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

Och tack vare detta har vi kunnat visa

that there is a supermassive black hole there.

att det finns ett supermassivt svart hål där.

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

För att ge er en känsla av hur liten storleken är,

that's the size of our solar system.

är det lika stort som vårt solsystem.

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

Så vi trycker ihop fyra miljoner gånger solens massa

into that small volume.

in i den lilla volymen.

Now, truth in advertising. Right?

Nu, sanning i reklam. Eller hur?

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

Jag har berättat för er att mitt jobb är att få ner detta till Schwarzchild-radien.

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

Och sanningen är, jag har inte nått dit än.

But we actually have no alternative today

Men just nu har vi faktiskt inget annat alternativ

to explaining this concentration of mass.

till att förklara denna koncentration av massa.

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

Och, faktum är att det är det bästa bevis vi hittills har

for not only existence of a supermassive black hole

inte enbart för existensen av ett supermassivt svart hål

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

i vår egen galax mittpunkt, men i vilken som helst i vårt universum.

So, what next? I actually think

Så vad är nästa steg? Jag tror faktiskt

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

att det är så långt vi kan komma med dagens teknologi,

so let's move on with the problem.

så låt oss gå vidare med problemet.

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

Så, det jag vill berätta för er, väldigt kort

is a few examples

är några exempel

of the excitement of what we can do today

på de spännande sakerna vi kan göra just nu

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

i galaxens centrum, nu när vi vet vad som finns där,

or at least we believe,

eller åtminstone vad vi tror,

that there is a supermassive black hole there.

att det finns ett supermassivt svart hål där.

And the fun phase of this experiment

Och det roliga stadiet av detta experiment

is, while we've tested some of our ideas

är att när vi testar några av våra idéer

about the consequences of a supermassive black hole

om konsekvenserna av ett supermassivt svart hål

being at the center of our galaxy,

i vår galax mittpunkt,

almost every single one

har nästan varenda en

has been inconsistent with what we actually see.

varit inkonsistent med det som vi faktiskt ser.

And that's the fun.

Och det är det som är det roliga.

So, let me give you the two examples.

Låt mig ge er två exempel.

You can ask, "What do you expect

Ni kan fråga, "Vad förväntar ni er

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

av de gamla stjärnorna, stjärnor som har varit runt galaxens centrum

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

under en lång tid, de har haft gott om tid att interagera med det svarta hålet."

What you expect there is that old stars

Vad man förväntar sig är att gamla stjärnor

should be very clustered around the black hole.

borde vara väldigt samlade kring det svarta hålet.

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

Man borde se en massa gamla stjärnor precis bredvid det svarta hålet.

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

Likaledes, för de unga stjärnorna, eller i motsats till, de unga stjärnorna

they just should not be there.

ska helt enkelt inte vara där.

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

Ett svart hål är ingen snäll granne för en galaktisk barnkammare.

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

För att få en stjärna att formas, behöver man få ett stort moln av gas och damm att kollapsa.

And it's a very fragile entity.

Och det är en väldigt ömtålig entitet.

And what does the big black hole do?

Och vad gör det svarta hålet?

It strips that gas cloud apart.

Det sliter gasmolnet itu.

It pulls much stronger on one side than the other

Det drar mycket starkare på ena sidan än den andra

and the cloud is stripped apart.

och molnet slits itu.

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

Faktum är att vi förutsåg att denna stjärnformation inte skulle kunna existera i den miljön.

So, you shouldn't see young stars.

Så vi borde inte se några unga stjärnor.

So, what do we see?

Så vad ser vi?

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

Genom observationer som inte är de jag visat er idag,

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

kan vi faktiskt lista ut vilka stjärnor som är gamla och vilka som är unga.

The old ones are red.

De gamla är röda.

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

De unga är blå. Och de gula, vet vi inte ännu.

So, you can already see the surprise.

Så ni kan redan se överraskningen.

There is a dearth of old stars.

Det är en brist på gamla stjärnor.

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

Det finns ett överflöd av unga stjärnor, så det är den exakta motsatsen av förutsägelsen.

So, this is the fun part.

Så detta är den roliga biten.

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

Och faktum är att det är detta vi försöker lista ut just nu,

this mystery of how do you get --

detta mysterium av hur man får --

how do you resolve this contradiction.

hur man löser denna motsägelse.

So, in fact, my graduate students

Så mina doktorander

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

är, just nu, idag, vid teleskopet,

in Hawaii, making observations to get us

i Hawaii, och gör observationer för att få oss

hopefully to the next stage,

förhoppningsvis till nästa steg,

where we can address this question

där vi kan bemöta denna fråga

of why are there so many young stars,

om varför det finns så många unga stjärnor,

and so few old stars.

och så få gamla stjärnor.

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

För att fortsätta vidare måste vi titta noggrannare på omloppsbanorna

of stars that are much further away.

hos stjärnor som är mycket längre bort.

To do that we'll probably need much more

För att göra detta behöver vi troligen mycket mer

sophisticated technology than we have today.

sofistikerad teknologi än den vi har idag.

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

Eftersom, ärligt talat, då jag sa att vi korrigerar

for the Earth's atmosphere, we actually only

för jordens atmosfär, korrigerar vi faktiskt endast

correct for half the errors that are introduced.

för hälften av de fel som introduceras.

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

Vi gör detta genom att skjuta upp en laser in i atmosfären,

and what we think we can do is if we

och det vi tror vi kan göra är att om vi

shine a few more that we can correct the rest.

skjuter upp några till så korrigerar vi resten.

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

Så det är det vi hoppas kunna göra de kommande åren.

And on a much longer time scale,

Och på en mycket längre tidsskala,

what we hope to do is build even larger telescopes,

hoppas vi kunna bygga ännu större teleskop,

because, remember, bigger is better in astronomy.

eftersom, kom ihåg, större är bättre i astronomi.

So, we want to build a 30 meter telescope.

Så vi vill bygga ett teleskop med 30 meters diameter.

And with this telescope we should be able to see

Och med detta teleskop borde vi kunna se

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

stjärnor som är ännu närmare galaxens centrum.

And we hope to be able to test some of

Och vi hoppas kunna testa några av

Einstein's theories of general relativity,

Einsteins teorier om allmän relativitet,

some ideas in cosmology about how galaxies form.

några idéer i kosmologi om hur galaxer bildas.

So, we think the future of this experiment

Så vi tror att framtiden för detta experiment

is quite exciting.

är rätt så spännande.

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

Så, avslutningsvis ska jag visa er en animation

that basically shows you how these

som i princip visar er hur dessa

orbits have been moving, in three dimensions.

omloppsbanor rör sig, i tre dimensioner.

And I hope, if nothing else,

Och jag hoppas, om inget annat,

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

att jag övertygat er om att, ett, vi faktiskt

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

har ett supermassivt hål i galaxens centrum.

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

Och det innebär att dessa saker existerar i universum,

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

och vi måste argumentera för detta, vi måste förklara

how you can get these objects in our physical world.

hur man kan få dessa objekt i vår fysiska värld.

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

För det andra, vi har lyckats observera den interaktion

of how supermassive black holes interact,

om hur supermassiva svarta hål interagerar,

and understand, maybe, the role in which they play

och förstå, kanske, den roll de spelar i

in shaping what galaxies are, and how they work.

att forma vad galaxer är, och hur de fungerar.

And last but not least,

Och sist men inte minst,

none of this would have happened

inget av detta hade skett

without the advent of the tremendous progress

utan kommandet av de fantastiska framsteg

that's been made on the technology front.

som gjorts på den teknologiska framkanten.

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

Och vi tror att detta är ett fält som gör sig otroligt snabbt,

and holds a lot in store for the future.

och har mycket potential för framtiden.

Thanks very much.

Tack så mycket.

(Applause)

(Applåder)