Andrea Ghez: The hunt for a supermassive black hole

Перекладач: Марія Фещак Утверджено: Hanna Leliv

How do you observe something you can't see?

Як можна спостерігати за тим, чого не видно?

This is the basic question of somebody who's interested

Це основне запитання до тих, хто зацікавлений

in finding and studying black holes.

у виявленні та вивченні чорних дір.

Because black holes are objects

Через те, що чорні діри - це об'єкти,

whose pull of gravity is so intense

чиє гравітаційне поле настільки потужне,

that nothing can escape it, not even light,

що ніщо, навіть світло, не може уникнути їх,

so you can't see it directly.

їх неможливо побачити безпосередньо.

So, my story today about black holes

Отже, моя розповідь сьогодні про чорні діри

is about one particular black hole.

стосується особливої чорної діри.

I'm interested in finding whether or not

Мені цікаво дізнатися, існує чи ні

there is a really massive, what we like to call

дуже масивна - те що ми називаємо

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

"надмасивна" - чорна діра у центрі нашої галактики.

And the reason this is interesting is that

І це цікаво тим, що

it gives us an opportunity to prove

дає нам можливість превірити

whether or not these exotic objects really exist.

чи існують ці екзотичні об'єкти насправді.

And second, it gives us the opportunity

По-друге, це дає нам можливість

to understand how these supermassive black holes

зрозуміти, як ці надмасивні чорні діри

interact with their environment,

взаємодіють з їхнім довкіллям,

and to understand how they affect the formation and evolution

а також зрозуміти, як вони впливають на формування та розвиток

of the galaxies which they reside in.

галактик, у яких знаходяться.

So, to begin with,

Спершу

we need to understand what a black hole is

нам потрібно розуміти, що таке чорна діра,

so we can understand the proof of a black hole.

для того, щоб повірити в докази існування чорної діри.

So, what is a black hole?

Отже, що ж таке чорна діра?

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

З багатьох поглядів чорна діра - це неймовірно простий об'єкт,

because there are only three characteristics that you can describe:

оскільки вона має лише три характеристики, які можна описати:

the mass,

саса,

the spin, and the charge.

момент імпульсу та заряд.

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

Я збираюся говорити лише про масу.

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

Так що, з одного боку, це дуже простий об'єкт.

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

Але з іншого боку, це надзвичайно складний об'єкт,

that we need relatively exotic physics to describe,

для вивчення якого нам необхідна досить екзотична фізика,

and in some sense represents the breakdown of our physical understanding

що деякою мірою є проривом у нашому фізичному розумінні

of the universe.

Всесвіту.

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

Проте сьогодні я хочу, щоб ви сприймали чорну діру -

for the proof of a black hole,

задля доведення існування чорної діри -

is to think of it as an object

як об'єкт,

whose mass is confined to zero volume.

що його маса замкнена у мінімальному розмірі.

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

Незважаючи на те, що я буду говорити про

an object that's supermassive,

надмасивний об'єкт,

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

і я повернуся до того, що це насправді означає за хвилину,

it has no finite size.

у нього немає кінцевого розміру.

So, this is a little tricky.

Так що все трохи заплутано.

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

На щастя, існує кінцевий розмір, який ви можете побачити,

and that's known as the Schwarzschild radius.

і він відомий як гравітаційний радіус Шварцшильда.

And that's named after the guy who recognized

названий на честь людини, яка усвідомила

why it was such an important radius.

чому так важливий цей радіус.

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

Це віртуальний радіус, не реальний - чорна діра не має розмірів.

So why is it so important?

Тоді чому ж він такий важливий?

It's important because it tells us

Він важливий тим, що показує нам,

that any object can become a black hole.

що будь-який об'єкт може стати чорною дірою.

That means you, your neighbor, your cellphone,

Тобто ви, ваш сусід, ваш телефон,

the auditorium can become a black hole

ця аудиторія - можуть стати чорною дірою,

if you can figure out how to compress it down

якщо вам вдасться знайти спосіб стиснути їх

to the size of the Schwarzschild radius.

до розміру радіусу Шварцшильда.

At that point, what's going to happen?

І що ж станеться тоді?

At that point gravity wins.

Тоді переможе сила тяжіння.

Gravity wins over all other known forces.

Сила тяжіння переважає усі відомі сили.

And the object is forced to continue to collapse

Об'єкт змушений і далі стискуватися

to an infinitely small object.

до нескінченно маленького розміру.

And then it's a black hole.

І є чорною дірою.

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

Якщо б я стиснула Землю до розміру цукрового кубика,

it would become a black hole,

вона б перетворилася на чорну діру,

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

оскільки розмір цукрового кубика - це її гравітаційний радіус Шварцшильда.

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

Найголовніше - визначити значення гравітаційного радіусу Шварцшильда.

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

І виявляється, що його доволі просто визначити.

It depends only on the mass of the object.

Він залежить тільки від маси об'єкта.

Bigger objects have bigger Schwarzschild radii.

Об'єкти більшого розміру мають більший радіус Шварцшильда.

Smaller objects have smaller Schwarzschild radii.

У менших - радіус Шварцшильда менший.

So, if I were to take the sun

Отже, якщо взяти Сонце

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

і стиснути його до розміру Оксфордського університету,

it would become a black hole.

воно перетвориться на чорну діру.

So, now we know what a Schwarzschild radius is.

Тепер ми знаємо, що таке гравітаційний радіус Шварцшильда.

And it's actually quite a useful concept,

І це досить-таки корисне поняття,

because it tells us not only

оскільки показує нам не лише,

when a black hole will form,

коли чорна діра утвориться,

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

а й надає нам ключові елементи для доказу існування чорної діри.

I only need two things.

Мені потрібні тільки дві речі.

I need to understand the mass of the object

Мені потрібно знати масу об'єкта,

I'm claiming is a black hole,

який я називаю чорною дірою,

and what its Schwarzschild radius is.

та його гравітаційний радіус Шварцшильда.

And since the mass determines the Schwarzschild radius,

Враховуючи, що маса визначає гравітаційний радіус Шварцшильда,

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

мені потрібно знати лише одну річ.

So, my job in convincing you

Отже, моє завдання переконати вас

that there is a black hole

у існуванні чорної діри

is to show that there is some object

зводиться до того, щоб показати існування якогось об'єкта,

that's confined to within its Schwarzschild radius.

який обмежений гравітаційним радіусом Шварцшильда.

And your job today is to be skeptical.

А ваше завдання сьогодні - бути скептиками.

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

Отже, розмова буде не про звичайну чорну діру,

I'm going to talk about supermassive black holes.

а про надмасивну чорну діру.

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

Я б хотіла сказати декілька слів про звичайну чорну діру,

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

якщо така річ як звичайна чорна діра існує.

An ordinary black hole is thought to be the end state

Звичайна чорна діра вважається кінцевим етапом

of a really massive star's life.

в існуванні дуже масивної зірки.

So, if a star starts its life off

Тому, якщо зірка розпочинає своє існування

with much more mass than the mass of the Sun,

з масою набагато більшою ніж маса Сонця,

it's going to end its life by exploding

вона завершить своє існування вибухом

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

і залишить за собою красиві залишки наднової зірки, які ми бачимо тут.

And inside that supernova remnant

А всередині цих залишків наднової зірки

is going to be a little black hole

буде маленька чорна діра,

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

маса якої буде приблизно втричі більша за масу Сонця.

On an astronomical scale

За астрономічними мірками

that's a very small black hole.

це дуже маленька чорна діра.

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

Зараз я б хотіла поговорити про надмасивні чорні діри.

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

Вважається, що надмасивні чорні діри розташовуються в центрі галактик.

And this beautiful picture taken with the Hubble Space Telescope

І це чудове фото, зроблене космічним телескопом "Габбл",

shows you that galaxies come in all shapes and sizes.

показує, що галактики бувають усіх форм і розмірів.

There are big ones. There are little ones.

Великі і маленькі.

Almost every object in that picture there is a galaxy.

Майже кожен об'єкт на цьому фото - це галактика.

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

Ця спіраль, що розташована вгорі, у лівому верхньому кутку.

And there are a hundred billion stars in that galaxy,

І в цій галактиці сотні мільйонів зірок,

just to give you a sense of scale.

просто щоб дати вам уявлення про масштаби.

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

Світло, яке ми спостерігаємо в типовій галактиці,

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

однією з тих, що ми тут бачимо,

comes from the light from the stars.

виходить від світла зірок.

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

Отже, ми бачимо галактику завдяки зоряному світлу.

Now, there are a few relatively exotic galaxies.

Існує декілька відносно екзотичних галактик.

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

Мені подобається називати їх примадоннами галактичного світу,

because they are kind of show offs.

адже вони люблять покрасуватися.

And we call them active galactic nuclei.

Ми називаємо їх активними ядрами галактик.

And we call them that because their nucleus,

І називаються вони так тому, що їх ядра

or their center, are very active.

або їх центри, дуже активні.

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

З цього самого центру

most of the starlight comes out from.

і виходить більшість зоряного світла.

And yet, what we actually see is light

І все-таки, світло, яке ми бачимо,

that can't be explained by the starlight.

не можна пояснити лише зоряним світлом.

It's way more energetic.

Воно володіє набагато більшою енергією.

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

Фактично, в деяких випадках це схоже на те, що ми зараз бачимо.

There are also jets emanating out from the center.

Це також потоки, що б'ють з центру.

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

Знову ж таки, джерело енергії, яке дуже складно пояснити,

if you just think that galaxies are composed of stars.

якщо ви вважаєте, що галактики складаються лише з зірок.

So, what people have thought is that perhaps

Тому люди подумали, що можливо

there are supermassive black holes

існують надмасивні чорні діри,

which matter is falling on to.

у які провалюється матерія.

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

Тобто ви не можете побачити самої чорної діри,

but you can convert the gravitational energy of the black hole

але можете перетворити її гравітаційну енергію

into the light we see.

у світло, яке ми бачимо.

So, there is the thought that maybe supermassive black holes

Таким чином, існує думка, що надмасивні чорні діри

exist at the center of galaxies.

існують у центрах галактик.

But it's a kind of indirect argument.

Але це такий собі непрямий доказ.

Nonetheless, it's given rise to the notion

Так чи інакше, він започаткував ідею про те,

that maybe it's not just these prima donnas

що не тільки подібні примадонни

that have these supermassive black holes,

мають чорні діри,

but rather all galaxies might harbor these

але і всі галактики можуть мати

supermassive black holes at their centers.

у своєму центрі надмасивні чорні діри.

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

І якщо це так - а це приклад звичайної галактики;

what we see is the star light.

те, що ми бачимо, - зоряне світло.

And if there is a supermassive black hole,

І якщо там є надмасивна чорна діра,

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

ми змушені припускати, що ця чорна діра на дієті.

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

Тому що це спосіб стримати енергетичне явище, яке ми спостерігаємо

in active galactic nuclei.

в активних ядрах галактик.

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

Якщо ми хочемо поглянути на ці хитрі чорні діри

at the center of galaxies,

у центрі галактик,

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

то найкраще місце - це наша власна галактика, наш Чумацький Шлях.

And this is a wide field picture

На цьому панорамному знімку

taken of the center of the Milky Way.

зображений центр Чумацького Шляху.

And what we see is a line of stars.

Ми бачимо лінію зірок.

And that is because we live in a galaxy which has

Це тому, що ми живемо в галактиці,

a flattened, disk-like structure.

яка має плоску, дископодібну будову.

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

Ми живемо посередині неї, тому якщо ми подивимося в центр,

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

то побачимо площину, яка відображає площину галактики,

or line that defines the plane of the galaxy.

або лінію, яка відображатиме площину галактики.

Now, the advantage of studying our own galaxy

Нашу власну галактику добре вивчати,

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

адже це найближчий центр галактики,

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

який ми коли-небудь будемо мати, бо наступна найближча галактика

is 100 times further away.

знаходиться у сто разів далі від нас.

So, we can see far more detail in our galaxy

Отож у нашій галактиці ми зможемо розгледіти набагато більше деталей,

than anyplace else.

ніж деінде.

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

І як ви побачите за хвилинку, здатність бачити деталі

is key to this experiment.

є ключовою і в цьому експерименті.

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

Отже, яким чином астрономи доводять існування великої маси

inside a small volume?

всередині невеликого об'єму?

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

Це завдання, про яке я хочу розповісти вам сьогодні.

And the tool that we use is to watch the way

Інструмент, який ми використаємо - спостереження за процесом

stars orbit the black hole.

обертання зірок навколо чорної діри.

Stars will orbit the black hole

Зірки будуть обертатися навколо чорної діри

in the very same way that planets orbit the sun.

точно так, як планети обертаються навколо сонця.

It's the gravitational pull

Це гравітаційне поле

that makes these things orbit.

змушує їх обертатися.

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

Якби всередині не було цих масивних об'єктів, зірки б не оберталися

or at least go at a much slower rate

або оберталися б набагато повільніше,

because all that determines how they go around

тому що їхнє обертання визначає

is how much mass is inside its orbit.

кількість маси всередині орбіти.

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

Це чудово, адже моє завдання - показати вам,

there is a lot of mass inside a small volume.

що велика маса існує всередині малого об'єму.

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

Отже, якщо я знаю швидкість обертання, я знаю масу.

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

І якщо я знаю розміри орбіти, я знаю радіус.

So, I want to see the stars

Я хочу поспостерігати за зірками

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

найближчими до центру галактики.

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

Адже я хочу показати вам наявність маси всередині найменшої можливої області.

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

Тобто я хочу побачити багато деталей.

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

І саме тому у своїх дослідах я використовую

the world's largest telescope.

найбільший у світі телескоп.

This is the Keck observatory. It hosts two telescopes

Це обсерваторія імені Кека. У ній розташовано два телескопи

with a mirror 10 meters, which is roughly

з десятиметрової лінзою, а це приблизно

the diameter of a tennis court.

діаметр тенісного корту.

Now, this is wonderful,

Чудово,

because the campaign promise

адже в рекламі

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

величезних телескопів кажуть: що більший телескоп,

the smaller the detail that we can see.

то дрібніші деталі ми можемо розгледіти.

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

Але виявляється, що ці телескопи, як і будь-які інші телескопи на землі,

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

не підтверджують цієї рекламної обіцянки.

And that is because of the atmosphere.

І все через атмосферу.

Atmosphere is great for us; it allows us

Атмосфера дуже корисна для нас; вона дозволяє нам

to survive here on Earth.

вижити тут, на Землі.

But it's relatively challenging for astronomers

Проте перешкоджає астрономам,

who want to look through the atmosphere to astronomical sources.

які прагнуть спостерігати за астрономічними джерелами через атмосферу.

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

Щоб ви зрозуміли, на що це схоже, скажу,

it's actually like looking at a pebble

що це як дивитися на гальку

at the bottom of a stream.

на дні річки.

Looking at the pebble on the bottom of the stream,

Коли ми дивимося на гальку,

the stream is continuously moving and turbulent,

потік води постійно рухається і обертається,

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

значно ускладнюючи можливість розгледіти гальку на дні.

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

Тут відбувається щось схоже - дуже важко

to see astronomical sources, because of the

побачити астрономічні джерела

atmosphere that's continuously moving by.

через постійний рух атмосфери.

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

Отож більшість своєї кар'єри я намагалася знайти способи

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

підкоригувати атмосферу і домогтися чіткішої видимості.

And that buys us about a factor of 20.

Це покращило б видимість у 20 разів.

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

Я думаю, ви всі погодитеся, що, маючи можливість

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

поліпшити своє життя у 20 разів,

you've probably improved your lifestyle by a lot,

ви напевно істотно поліпшили б якість життя.

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

Скажімо, підняли б свою зарплату так, щоб вистачало і вам, і вашим дітям.

And this animation here shows you one example of

У цьому ролику показано один із прийомів,

the techniques that we use, called adaptive optics.

які ми використовуємо - так звану адаптивну оптику.

You're seeing an animation that goes between

У ролику показана різниця між тим,

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

що ви бачите без використання техніки,

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

іншими словами, всього лише картинку, яка зображає зірки,

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

і рамкою посередині, на якій зображений центр галактики,

where we think the black hole is.

де, як ми гадаємо, знаходиться чорна діра.

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

Отже, без цієї технології, ви не можете бачити зірок.

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

А скористаючись технологією, ви раптом зможете їх побачити.

This technology works by introducing a mirror

Ця технологія працює за допомогою дзеркала, встановленого

into the telescope optics system

в оптичній системі телескопа,

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

яке постійно змінюється, щоб протистояти впливу атмосфери.

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

Це схоже на уявні окуляри для телескопа.

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

На кількох наступних слайдах я зосереджуся на

that little square there.

тому маленькому квадраті.

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

Отже, ми розглядатимемо зірки, що знаходяться в цьому маленькому квадраті,

although we've looked at all of them.

хоча ми вже дивилися на них усіх.

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

Я хочу побачити, як ці об'єкти перемістилися.

And over the course of this experiment, these stars

Протягом експерименту, ці зірки

have moved a tremendous amount.

переміщалися на величезні відстані.

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

Ми проводили цей експеримент протягом 15 років

and we see the stars go all the way around.

і спостерігали за шляхом цих зірок.

Now, most astronomers have a favorite star,

Більшість астрономів мають улюблену зірку.

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

Моя зветься SO-2.

Absolutely my favorite star in the world.

Це моя найулюбленіша на світі зірка.

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

Вона здійснює повне обертання навколо своєї орбіти лише за 15 років.

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

Це страшенно мало,

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

адже Сонцю потрібно 200 мільйонів років, щоб обернутися навколо центру галактики.

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

Зіркам, про які нам було відомо раніше, найближчим до центру галактики,

as possible, take 500 years.

на це потрібно 500 років.

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

А ця робить оберт за людське життя.

That's kind of profound, in a way.

Це своєрідний прорив.

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

І водночас ключ до мого експерименту. Орбіта показує мені,

how much mass is inside a very small radius.

наскільки велика маса перебуває усередині маленького радіусу.

So, next we see a picture here that shows you

Далі ми бачимо зображення, яке вказує нам на

before this experiment the size to which we could

доекспериментальний розмір, за яким ми могли

confine the mass of the center of the galaxy.

позначити масу в центрі галактики.

What we knew before is that there was four million

Раніше ми знали, що маса, яка у 4 мільйони

times the mass of the sun inside that circle.

разів перевищує сонячну, перебувала всередині кола.

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

І як ви бачите, всередині кола було ще багато усіляких речей.

You can see a lot of stars.

Ви можете побачити багато зірок.

So, there was actually lots of alternatives

Таким чином, існувало багато альтернатив

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

гіпотезі про існування чорної діри у центрі галактики,

because you could put a lot of stuff in there.

тому що там могло знаходитися будь-що.

But with this experiment, we've confined

Але під час експерименту ми виявили

that same mass to a much smaller volume

ту ж масу всередині набагато меншого об'єму,

that's 10,000 times smaller.

у 10 тисяч разів меншого.

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

Завдяки цьому, ми змогли продемонструвати,

that there is a supermassive black hole there.

що тут є надмасивна чорна діра.

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

Це малесенький розмір -

that's the size of our solar system.

розмір нашої Сонячної системи.

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

Ми стиснули масу, у 4 мільйони разів більшу за масу Сонця,

into that small volume.

у цьому невеликому об'ємі.

Now, truth in advertising. Right?

Тепер щодо правди в рекламі.

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

Як я вже казала, моє завдання - підігнати його розмір під радіус Шварцшильда.

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

Але це мені не зовсім під силу.

But we actually have no alternative today

Утім сьогодні у нас практично немає альтернативи,

to explaining this concentration of mass.

щоб пояснити таку концентрацію маси.

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

Наразі це найкращий доказ

for not only existence of a supermassive black hole

існування надмасивної чорної діри

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

не тільки у центрі нашої галактики, але і у всьому Всесвіті.

So, what next? I actually think

А що далі? Я гадаю, що ми використали усі можливості

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

сучасних технологій,

so let's move on with the problem.

тому перейдімо до наступної проблеми.

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

Я швиденько наведу вам

is a few examples

кілька прикладів

of the excitement of what we can do today

чудових речей, які ми можемо робити у центрі галактики.

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

Адже ми вже знаємо, де той центр розташований,

or at least we believe,

або, принаймні, вважаємо,

that there is a supermassive black hole there.

що там існує надмасивна чорна діра.

And the fun phase of this experiment

Ось чому цей експеримент такий захопливий.

is, while we've tested some of our ideas

Поки ми перевіряли деякі наші гіпотези,

about the consequences of a supermassive black hole

щодо висновків, які можна зробити з існування надмасивної чорної діри

being at the center of our galaxy,

у центрі нашої галактики,

almost every single one

майже кожна з них

has been inconsistent with what we actually see.

суперечить тому, що ми бачимо насправді.

And that's the fun.

І саме це найцікавіше.

So, let me give you the two examples.

Я наведу два приклади.

You can ask, "What do you expect

Ви можете запитати, "Чого ви сподіваєтеся

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

від старих зірок, зірок, які були в центрі галактики

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

тривалий час, адже у них було достатньо часу взаємодіяти з чорною дірою?"

What you expect there is that old stars

Ви припускаєте, що ці старі зірки

should be very clustered around the black hole.

мають бути дуже близько до центру чорної діри.

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

Ви мабуть бачите чимало старих зірок поблизу чорної діри.

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

І навпаки - молодих зірок

they just should not be there.

тут просто не може бути.

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

Чорна діра - не дуже приємний сусід зоряних ясел.

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

Щоб сформувати зірку, мусить сколапсувати велика куля газу і пилу.

And it's a very fragile entity.

А це дуже крихке поєднання.

And what does the big black hole do?

І що ж робить велика чорна діра?

It strips that gas cloud apart.

Вона розриває хмару газу на частини.

It pulls much stronger on one side than the other

Вона тягне з одного боку набагато сильніше, ніж з іншого,

and the cloud is stripped apart.

і хмара розривається на шматки.

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

Ми передбачаємо, що зірки не зможуть формуватися в таких умовах.

So, you shouldn't see young stars.

Тому ви б не мали побачити молодих зірок.

So, what do we see?

То що ж ми бачимо?

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

На основі спостережень

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

ми можемо точно визначити, які зірки молоді, а які старі.

The old ones are red.

Старі - червоного кольору.

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

Молоді - блакитного. А про жовті ми поки нічого не знаємо.

So, you can already see the surprise.

Отже, ви вже можете бачити сюрприз.

There is a dearth of old stars.

Тут недостача старих зірочок.

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

Тут велика кількість молодих, що повністю спростовує передбачення.

So, this is the fun part.

Це найзахопливіша частина.

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

Саме це ми тепер намагаємося зрозуміти -

this mystery of how do you get --

таємницю того, як

how do you resolve this contradiction.

можна розв'язати це протиріччя.

So, in fact, my graduate students

По суті, мої аспіранти

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

у цей самий момент, сьогодні, біля телескопа

in Hawaii, making observations to get us

на Гавайських островах, вдивляються в небо

hopefully to the next stage,

з надією, що зможуть піднятися на наступний щабель,

where we can address this question

де перед нами постає запитання:

of why are there so many young stars,

чому так багато молодих зірок

and so few old stars.

і так мало старих?

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

Щоб просунутися далі, ми мусимо поглянути на орбіти зірок,

of stars that are much further away.

які набагато далі від нас.

To do that we'll probably need much more

Для цього нам потрібна значно

sophisticated technology than we have today.

досконаліша технологія, ніж ми маємо.

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

Правду кажучи, коли я сказала, що ми коректуємо

for the Earth's atmosphere, we actually only

атмосферу Землі, ми всього лише

correct for half the errors that are introduced.

усуваємо половину недоліків, з якими стикаємося.

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

Ми робимо це за допомогою пострілу лазерним променем в атмосферу,

and what we think we can do is if we

і вважаємо, що якщо ми зможемо

shine a few more that we can correct the rest.

зробити більше таких пострілів, то виправимо все інше.

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

Саме цього ми сподіваємося досягнути упродовж наступних кількох років.

And on a much longer time scale,

А якщо говорити про більший часовий інтервал,

what we hope to do is build even larger telescopes,

то ми сподіваємося створити величезні телескопи,

because, remember, bigger is better in astronomy.

адже в астрономії що більше, то краще.

So, we want to build a 30 meter telescope.

Ми хочемо побудувати 30-метровий телескоп.

And with this telescope we should be able to see

І за його допомогою ми зможемо побачити

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

зірки, які ще ближче до центру галактики.

And we hope to be able to test some of

Ми сподіваємося перевірити деякі

Einstein's theories of general relativity,

постулати загальної теорії відносності Айнштайна,

some ideas in cosmology about how galaxies form.

деякі космологічні ідеї про те, як формуються галактики.

So, we think the future of this experiment

Ми вважаємо, що майбутнє цього експерименту

is quite exciting.

є досить захопливе.

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

Насамкінець я покажу вам ролик

that basically shows you how these

який продемонструє,

orbits have been moving, in three dimensions.

як рухаються орбіти, у трьох вимірах.

And I hope, if nothing else,

Сподіваюся, що я принаймні

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

переконала вас у тому, що, по-перше,

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

у центрі нашої галактики насправді існує надмасивна чорна діра.

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

А це означає, що чорні діри справді існують у нашому всесвіті.

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

І ми мусимо пояснити,

how you can get these objects in our physical world.

яке місце цих об'єктів у нашому фізичному світі.

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

По-друге, ми змогли побачити процес

of how supermassive black holes interact,

взаємодії надмасивних чорних дір

and understand, maybe, the role in which they play

та зрозуміти їхню роль

in shaping what galaxies are, and how they work.

у формуванні галактик і те, як вони функціонують.

And last but not least,

І останнє, але не менш важливе:

none of this would have happened

нічого цього не сталося б

without the advent of the tremendous progress

без грандіозного прогресу

that's been made on the technology front.

у технологічній галузі.

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

Ми вважаємо, що ця область розвивається надзвичайно швидко

and holds a lot in store for the future.

і містить ще багато резервів на майбутнє.

Thanks very much.

Щиро дякую.

(Applause)

(Оплески)