Διάστημα, το τελευταίο σύνορο. Πρωτοάκουσα αυτές τις λέξεις όταν ήμουν μόλις έξι ετών, και με ενέπνευσαν απόλυτα. Ήθελα να εξερευνήσω περίεργους νέους κόσμους. Ήθελα να ψάξω για νέα ζωή. Ήθελα να δω όλα όσα είχε να προσφέρει το σύμπαν. Αυτά τα όνειρα, αυτές οι λέξεις, με πήραν σε ένα ταξίδι, ένα ταξίδι εξερεύνησης, μέσα από το σχολείο, μέσα από το πανεπιστήμιο, μέχρι το διδακτορικό, και εν τέλει μέχρι που έγινα επαγγελματίας αστρονόμος. Έμαθα δύο καταπληκτικά πράγματα, το ένα κάπως ατυχές, όταν έκανα το διδακτορικό μου. Έμαθα ότι στην πραγματικότητα δε θα κυβερνούσα διαστημόπλοιο σύντομα. Αλλά έμαθα επίσης ότι το σύμπαν είναι περίεργο, καταπληκτικό, και απέραντο· για την ακρίβεια, παραείναι απέραντο για να μπορεί να εξερευνηθεί με διαστημόπλοιο. Κι έτσι έστρεψα την προσοχή μου στην αστρονομία, στη χρήση τηλεσκοπίων. Σας δείχνω εδώ μια εικόνα από τον νυχτερινό ουρανό. Μπορείτε να τον δείτε από οπουδήποτε στον κόσμο. Όλα αυτά τα άστρα είναι μέρος του τοπικού μας Γαλαξία. Εάν πηγαίνατε σε κάποιο πιο σκοτεινό μέρος του ουρανού, σε κάποια καλή σκοτεινή περιοχή, ίσως στην έρημο, ίσως να βλέπατε το κέντρο του Γαλαξία μας να απλώνεται μπροστά σας με πολλά δισεκατομμύρια άστρα. Είναι μια πανέμορφη εικόνα. Είναι πολύχρωμη. Και πάλι, αυτή είναι μόνο μια τοπική γωνιά του σύμπαντός μας. Βλέπετε πως υπάρχει κάποιου είδους περίεργη σκοτεινή σκόνη κατά μήκος του. Αυτή είναι τοπική σκόνη που αποκρύπτει το φως των άστρων. Αλλά μπορούμε να κάνουμε καλή δουλειά. Μόνο με τα μάτια μας, μπορούμε να εξερευνήσουμε τη μικρή γωνιά μας στο σύμπαν. Μπορούμε και καλύτερα. Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε εκπληκτικά τηλεσκόπια, όπως το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Χαμπλ. Οι αστρονόμοι έχουν συνθέσει αυτήν την εικόνα. Ονομάζεται Χαμπλ Βαθέως Πεδίου, και έχουν αφιερώσει εκατοντάδες ώρες παρατηρώντας μόλις ένα μικρό κομμάτι του ουρανού, όχι μεγαλύτερο του νυχιού σας σε απόσταση ενός χεριού. Και σε αυτήν την εικόνα μπορείτε να δείτε χιλιάδες γαλαξίες, και γνωρίζουμε ότι πρέπει να υπάρχουν δισεκατομμύρια γαλαξίες σε ολόκληρο το σύμπαν, κάποιοι σαν τον δικό μας και κάποιοι πολύ διαφορετικοί. Οπότε σκέφτεστε: Μπορώ να συνεχίσω το ταξίδι. Εύκολο είναι. Θα χρησιμοποιήσω ένα πολύ ισχυρό τηλεσκόπιο και θα κοιτάζω τον ουρανό, κανένα πρόβλημα. Στην πραγματικότητα, θα χάναμε πολλά αν κάναμε μόνο αυτό. Και αυτό επειδή, όλα όσα έχω αναφέρει μέχρι στιγμής βρίσκονται στο ορατό φάσμα, μόνο όσα μπορούν να δουν τα μάτια σας, και αυτό είναι ένα ελάχιστο, ένα μικροσκοπικό κομμάτι από ό,τι έχει να μας προσφέρει το σύμπαν. Υπάρχουν επίσης δύο πολύ σημαντικά προβλήματα με τη χρήση ορατού φωτός. Όχι μόνο χάνουμε όλες τις άλλες διαδικασίες που εκπέμπουν άλλα είδη ακτινοβολίας, αλλά υπάρχουν άλλα δύο θέματα. Το πρώτο είναι αυτή η σκόνη που ανέφερα νωρίτερα. Η σκόνη εμποδίζει το ορατό φως να φτάσει σε εμάς. Όσο πιο βαθιά κοιτάμε στο σύμπαν, λοιπόν, τόσο λιγότερο φως βλέπουμε. Η σκόνη το εμποδίζει να φτάσει σε μας. Αλλά υπάρχει ένα πραγματικά περίεργο πρόβλημα με τη χρήση ορατού φωτός στην προσπάθειά μας να εξερευνήσουμε το σύμπαν. Κάντε ένα διάλειμμα για ένα λεπτό. Ας πούμε ότι στέκεστε στη γωνία ενός πολυσύχναστου δρόμου. Αυτοκίνητα περνάνε από δίπλα. Ένα ασθενοφόρο πλησιάζει. Έχει μια υψίσυχνη σειρήνα. (Ήχος σειρήνας) Η σειρήνα φαίνεται να αλλάζει συχνότητα καθώς πλησιάζει και μετά απομακρύνεται. Ο οδηγός δεν άλλαξε τη σειρήνα για να σας προβληματίσει. Η αλλαγή ήταν προϊόν την αντίληψής σας. Τα ηχητικά κύματα, καθώς το ασθενοφόρο πλησίαζε, συμπιέστηκαν, και η συχνότητά τους έγινε υψηλότερη. Καθώς το ασθενοφόρο απομακρυνόταν, τα ηχητικά κύματα διαστάλθηκαν, και ακούστηκαν πιο μπάσα. Το ίδιο συμβαίνει και με το φως. Αντικείμενα που μας πλησιάζουν, τα κύματα φωτός τους συμπιέζονται και φαίνονται πιο μπλε. Αντικείμενα που απομακρύνονται από εμάς, τα κύματα φωτός τους διαστέλλονται και μοιάζουν πιο κόκκινα. Έτσι, αποκαλούμε αυτά τα φαινόμενα μετατόπιση προς το ιώδες και προς το ερυθρό. Το σύμπαν μας διαστέλλεται, οπότε τα πάντα απομακρύνονται μεταξύ τους, που σημαίνει ότι όλα φαίνονται κόκκινα. Παραδόξως, καθώς κοιτάτε πιο βαθιά στο σύμπαν, τα πιο μακρινά αντικείμενα απομακρύνονται πιο γρήγορα, και φαίνονται ακόμα πιο κόκκινα. Αν, λοιπόν, επιστρέψω στην εικόνα Χάμπλ Βαθέως Πεδίου και συνεχίσουμε να κοιτάμε πιο βαθιά στο σύμπαν, χρησιμοποιώντας μόνο το τηλεσκόπιο Χαμπλ, φτάνοντας σε μια συγκεκριμένη απόσταση, όλα γίνονται κόκκινα, και αυτό είναι ένα πρόβλημα. Τελικά, φτάνουμε τόσο μακριά που όλα είναι μετατοπισμένα στο υπέρυθρο και δεν βλέπουμε τίποτα. Πρέπει να υπάρχει κάποια λύση σε αυτό. Διαφορετικά, το ταξίδι μου είναι περιορισμένο. Ήθελα να εξερευνήσω ολόκληρο το σύμπαν, όχι μόνο αυτά που μπορώ να δω, πριν γίνουν όλα κόκκινα. Υπάρχει μια τεχνική. Ονομάζεται ραδιοαστρονομία. Οι αστρονόμοι τη χρησιμοποιούν εδώ και δεκαετίες. Είναι μια φανταστική τεχνική. Σας δείχνω το Ραδιοτηλεσκόπιο Πάρκς, που χαϊδευτικά λέμε «Το Πιάτο». Ίσως να έχετε δει την ταινία. Τα ραδιοκύματα είναι εξαιρετικά. Μας επιτρέπουν να δούμε πιο βαθιά. Δεν απορροφώνται από τη σκόνη, οπότε μπορείτε να δείτε τα πάντα στο σύμπαν, και η μετατόπιση στο ερυθρό δεν είναι πρόβλημα, γιατί μπορούμε να φτιάξουμε δέκτες που λαμβάνουν σήμα σε ευρύ φάσμα. Τι βλέπει, λοιπόν, το Παρκς όταν το στρέφουμε προς το κέντρο του Γαλαξία; Θα έπρεπε να βλέπουμε κάτι το φανταστικό, σωστά; Ε λοιπόν, όντως βλέπουμε κάτι ενδιαφέρον. Όλη η σκόνη έχει εξαφανιστεί. Όπως ανέφερα, τα ραδιοκύματα διαπερνάνε τη σκόνη, οπότε δεν είναι πρόβλημα. Αλλά η θέα είναι πολύ διαφορετική. Βλέπουμε πως το κέντρο του Γαλαξία είναι πολύ φωτεινό, και δεν είναι αστρικό φως. Αυτό το φως ονομάζεται ακτινοβολία σύγχροτρον, και δημιουργείται από ηλεκτρόνια που περιφέρονται γύρω από διαστημικά μαγνητικά πεδία. Οπότε το τοπίο φωτίζεται από αυτό το φως. Βλέπουμε και κάτι περίεργες τούφες να εξέχουν, και αντικείμενα που φαίνεται να μην ευθυγραμμίζονται με τίποτα από όσα μπορούμε να δούμε με τα μάτια μας. Αλλά είναι δύσκολο να ερμηνεύσουμε αυτήν την εικόνα, διότι όπως βλέπετε, η ανάλυση είναι πολύ χαμηλή. Τα ραδιοκύματα έχουν μεγάλο μήκος κύματος, και αυτό κάνει την ανάλυση πολύ χαμηλή. Αυτή η εικόνα, επίσης, είναι ασπρόμαυρη, οπότε δεν ξέρουμε ακριβώς τι χρώμα έχει το κάθε τι εδώ. Πάμε στο σήμερα. Μπορούμε να κατασκευάσουμε τηλεσκόπια που μπορούν να ξεπεράσουν αυτά τα προβλήματα. Εδώ σας δείχνω μια εικόνα από το Παρατηρητήριο Ραδιοκυμάτων Μάρτσισον, ένα φανταστικό μέρος για την κατασκευή ραδιοτηλεσκοπίων. Είναι επίπεδο, είναι στεγνό, και κυρίως, δεν έχει ραδιοκύματα: δεν υπάρχουν κινητά, wi-fi, τίποτα, είναι πάρα πολύ ήσυχα, και άρα το τέλειο μέρος για την κατασκευή ραδιοτηλεσκοπίου. Το τηλεσκόπιο στο οποίο δουλεύω εδώ και λίγα χρόνια ονομάζεται Murchison Widefield Array, και θα σας δείξω ένα μικρό βίντεο από την κατασκευή του. Αυτή είναι μια ομάδα από προπτυχιακούς και μεταπτυχιακούς φοιτητές στο Περθ. Τους αποκαλούμε τον Φοιτητικό Στρατό, και προσφέρθηκαν να βοηθήσουν στην κατασκευή του τηλεσκοπίου. Δεν παίρνουν επιπλέον μονάδες γι' αυτό. Συναρμολογούν αυτά τα ραδιο-δίπολα. Λαμβάνουν σήματα χαμηλών συχνοτήτων, κάπως σαν το ραδιόφωνό σας ή την τηλεόρασή σας. Κι εδώ τα αναπτύσσουμε στην έρημο. Το ολοκληρωμένο τηλεσκόπιο καλύπτει δέκα τετραγωνικά χιλιόμετρα της Δυτικής Αυστραλιανής ερήμου. Το ενδιαφέρον είναι ότι δεν υπάρχουν φορητά μέρη. Απλώς απλώνουμε αυτές τις κεραίες ουσιαστικά πάνω σε σύρμα για κοτέτσι. Είναι αρκετά φτηνό. Καλώδια παίρνουν τα σήματα από τις κεραίες και τα μεταφέρουν σε κεντρικές μονάδες επεξεργασίας. Κι είναι το μέγεθος αυτού του τηλεσκοπίου, το γεγονός ότι το κατασκευάσαμε στην έρημο, που μας δίνει καλύτερη ανάλυση εικόνας απ' ό,τι το Παρκς. Όλα αυτά τα καλώδια μεταφέρουν τα σήματα σε μια μονάδα που τα στέλνει σε έναν υπερ-υπολογιστή εδώ στο Περθ, και εδώ είναι που εμφανίζομαι εγώ. (Αναστεναγμός) Δεδομένα ραδιοκυμάτων. Έχω αφιερώσει τα τελευταία πέντε χρόνια δουλεύοντας με πολύ δύσκολα, πολύ ενδιαφέροντα δεδομένα που κανένας άλλος δεν είχε κοιτάξει πριν. Έχω αφιερώσει πολύ χρόνο στη βαθμονόμησή τους, τρέχοντας εκατομμύρια ώρες επεξεργαστών υπερ-υπολογιστών και πραγματικά προσπαθώντας να καταλάβω τα δεδομένα. Και με αυτό το τηλεσκόπιο, με αυτά τα δεδομένα, έχουμε μελετήσει ολόκληρο τον νότιο ουρανό, με τη Γαλαξιακή και Διαγαλαξιακή MWA Έρευνα όλου του ουρανού, ή GLEAM, όπως το ονομάζω εγώ. Και είμαι πολύ ενθουσιασμένη. Αυτή η μελέτη θα δημοσιευτεί σύντομα, αλλά δεν έχει παρουσιαστεί ακόμα, οπότε είστε κυριολεκτικά τα πρώτα άτομα που βλέπετε αυτή τη νότια έρευνα ολόκληρου του ουρανού. Είμαι πολύ χαρούμενη, λοιπόν, που θα μοιραστώ μαζί σας τις εικόνες από αυτή τη μελέτη. Φανταστείτε, τώρα, ότι πήγατε στο Μάρτσισον, ότι κατασκηνώσατε κάτω από τα άστρα και κοιτάξατε προς τον Νότο. Είδατε τον νότιο ουράνιο πόλο, τον γαλαξία να ανατέλλει. Εάν δούμε το φως των ραδιοκυμάτων να τι παρατηρούμε με τη μελέτη μας. Βλέπετε ότι το γαλαξιακό επίπεδο δεν είναι πια σκοτεινό από τη σκόνη. Είναι φωτισμένο με ακτινοβολία σύγχροτρον, και χιλιάδες κουκίδες είναι στον ουρανό. Το τεράστιο Νέφος του Μαγγελάνου, που είναι ο πλησιέστερος γαλαξιακός μας γείτονας, είναι πορτοκαλί αντί για το πιο γνωστό μπλε-άσπρο. Δηλαδή συμβαίνουν πολλά εδώ. Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά. Αν κοιτάξουμε πίσω προς το γαλαξιακό κέντρο, όπου είδαμε πρώτη φορά την εικόνα Παρκς που σας έδειξα νωρίτερα, με χαμηλή ανάλυση και ασπρόμαυρη, και αν πάμε στην εικόνα που μας δίνει το GLEAM, βλέπετε ότι η ανάλυση έχει βελτιωθεί κατά 100 φορές. Τώρα έχουμε έγχρωμη εικόνα του ουρανού, μια τεκνικολόρ εικόνα. Δεν είναι ψεύτικα τα χρώματα. Αυτά είναι πραγματικά χρώματα ραδιοκυμάτων. Έχω χρωματίσει τις χαμηλές συχνότητες κόκκινες και τις υψηλές συχνότητες μπλε, και τις ενδιάμεσες πράσινες. Και αυτό μας δίνει αυτήν την πολύχρωμη εικόνα. Και δεν πρόκειται για ψεύτικο χρώμα. Τα χρώματα σε αυτήν την εικόνα μας λένε για τις φυσικές διαδικασίες που συμβαίνουν στο σύμπαν. Εάν, για παράδειγμα, κοιτάξετε στο επίπεδο του γαλαξία, φωτίζεται με ακτινοβολία σύγχροτρον, που είναι κυρίως κοκκινωπό πορτοκαλί, αλλά αν κοιτάξουμε προσεκτικά, βλέπουμε μικρές μπλε κουκκίδες. Αν μεγεθύνουμε την εικόνα, αυτές οι μπλε κουκκίδες είναι ιονισμένο πλάσμα γύρω από πολύ φωτεινά άστρα, και αυτό που συμβαίνει είναι ότι εμποδίζουν το κόκκινο φως, οπότε εμφανίζονται μπλε. Και μπορούν να μας πουν για τις περιοχές που δημιουργούνται άστρα στον Γαλαξία μας. Και τα βλέπουμε απευθείας. Κοιτάμε τον γαλαξία, και το χρώμα μας λέει ότι είναι εκεί. Μπορείτε να δείτε μικρές σαπουνόφουσκες, μικρές κυκλικές εικόνες γύρω από το γαλαξιακό επίπεδο, οι οποίες είναι απομεινάρια από υπερκαινοφανείς. Όταν ένα άστρο εκρήγνυται, το εξωτερικό του κέλυφος αποβάλλεται και ταξιδεύει προς το διάστημα συγκεντρώνοντας υλικό, και δημιουργεί ένα μικρό κέλυφος. Είναι μυστήριο εδώ και πολύ καιρό για τους αστρονόμους το πού είναι όλα τα απομεινάρια των υπερκαινοφανών. Γνωρίζουμε ότι πρέπει να υπάρχουν υψηλοενεργειακά ηλεκτρόνια στο επίπεδο που δημιουργούν την ακτινοβολία σύγχροτρον που βλέπουμε, και πιστεύουμε ότι παράγονται από απομεινάρια υπερκαινοφανών, αλλά δε φαίνεται να είναι αρκετά. Ευτυχώς, το GLEAM είναι πολύ καλό στην ανίχνευση υπολειμμάτων υπερκαινοφανών και ελπίζουμε ότι σύντομα θα έχουμε μια νέα δημοσίευση σχετικά με αυτό. Αυτό είναι εντάξει. Έχουμε εξερευνήσει το μικρό τοπικό μας σύμπαν, αλλά εγώ ήθελα να πάω πιο βαθιά, πιο μακριά. Ήθελα να πάω πέρα από τον Γαλαξία μας. Ε λοιπόν, μπορούμε να δούμε ένα πολύ ενδιαφέρον αντικείμενο πάνω δεξιά, και είναι ένας κοντινός ραδιογαλαξίας, ο Κένταυρος Α. Εάν κοιτάξουμε πιο κοντά, μπορούμε να δούμε ότι δύο τεράστιοι πίδακες βγαίνουν προς το διάστημα. Και αν κοιτάξετε ακριβώς ανάμεσα σε αυτούς τους πίδακες θα δείτε έναν γαλαξία ακριβώς σαν τον δικό μας. Είναι σπειροειδής, έχει μια λωρίδα σκόνης. Είναι ένας κανονικός γαλαξίας. Αλλά αυτοί οι πίδακες είναι ορατοί μόνο στις ραδιοσυχνότητες. Εάν κοιτάζαμε στο ορατό, δε θα ξέραμε καν ότι είναι εκεί, και είναι χιλιάδες φορές μεγαλύτεροι από τον ίδιο τον γαλαξία. Τι συμβαίνει; Τι δημιουργεί αυτούς τους πίδακες; Στο κέντρο κάθε γαλαξία που γνωρίζουμε υπάρχει μια υπερμεγέθης μαύρη τρύπα. Οι μαύρες τρύπες είναι αόρατες· γι' αυτό ονομάζονται έτσι. Το μόνο που μπορείτε να δείτε είναι η εκτροπή του φωτός γύρω τους, και περιστασιακά, όταν ένα άστρο ή ένα νέφος αερίου μπαίνει στην τροχιά τους, διαλύεται από παλιρροϊκές δυνάμεις, δημιουργώντας αυτό που λέμε έναν δίσκο προσαύξησης. Ο δίσκος προσαύξησης είναι πολύ φωτεινός στις ακτίνες Χ και ισχυρά μαγνητικά πεδία εκτοξεύουν το υλικό στο διάστημα σχεδόν στην ταχύτητα του φωτός. Αυτοί, λοιπόν, οι πίδακες είναι ορατοί στις ραδιοσυχνότητες και αυτό είναι που βλέπουμε στην έρευνά μας. Ωραία, πολύ ωραία, έχουμε δει, λοιπόν, έναν ραδιογαλαξία. Αυτό είναι καλό. Αλλά αν κοιτάξετε στο πάνω μέρος της εικόνας, θα δείτε άλλον έναν ραδιογαλαξία. Είναι λίγο πιο μικρός, επειδή είναι πιο μακριά. Ωραία, δύο ραδιογαλαξίες. Μπορούμε να τους δούμε. Αυτό είναι εντάξει. Αλλά τι είναι οι υπόλοιπες κουκκίδες; Πιθανόν να είναι απλώς άστρα. Δεν είναι. Είναι όλοι ραδιογαλαξίες. Κάθε μία από τις κουκκίδες σε αυτήν την εικόνα είναι ένας μακρινός γαλαξίας από εκατομμύρια έως δισεκατομμύρια έτη φωτός μακριά με μια υπερμεγέθη μαύρη τρύπα στο κέντρο του που σπρώχνει υλικό στο διάστημα σχεδόν στην ταχύτητα του φωτός. Είναι απίστευτο. Και αυτή η μελέτη είναι ακόμα μεγαλύτερη απ' ό,τι σας δείχνω εδώ. Εάν δούμε την πλήρη εικόνα της έρευνας θα δείτε ότι βρήκα 300.000 τέτοιους ραδιογαλαξίες. Είναι πραγματικά ένα επικό ταξίδι. Ανακαλύψαμε όλους αυτούς τους γαλαξίες έως τις πρώτες υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες. Είμαι πολύ περήφανη γι' αυτή τη μελέτη που θα δημοσιευτεί την επόμενη εβδομάδα. Αλλά δεν είναι μόνο αυτό. Έχω εξερευνήσει τα πιο απόμακρα σημεία του Γαλαξία σε αυτή τη μελέτη, αλλά υπάρχει και κάτι ακόμα σε αυτήν την εικόνα. Θα σας πάω στην αρχή του χρόνου. Όταν δημιουργήθηκε το σύμπαν, έγινε μια μεγάλη έκρηξη, η οποία άφησε το σύμπαν ως μια θάλασσα υδρογόνου, ουδέτερου υδρογόνου. Και όταν γεννήθηκαν τα πρώτα αστέρια και γαλαξίες, ιόνισαν αυτό το υδρογόνο. Κι έτσι το σύμπαν από ουδέτερο έγινε ιονισμένο. Αυτό σημάδεψε όλο το σύμπαν γύρω μας. Παντού, μας διαπερνάει, σαν τη Δύναμη. Επειδή αυτό έγινε πριν από πολύ καιρό, το σήμα έχει μετατοπιστεί προς το ερυθρό, οπότε τώρα αυτό το σήμα είναι σε πολύ χαμηλές συχνότητες. Έχει την ίδια συχνότητα με τη μελέτη μου αλλά είναι πολύ αμυδρό. Είναι το ένα δισεκατομμυριοστό του μεγέθους οποιουδήποτε αντικειμένου της μελέτης μου. Οπότε, το τηλεσκόπιό μας μπορεί να μην έχει την απαραίτητη ευαισθησία για να δει το σήμα. Αλλά υπάρχει ένα νέο ραδιοτηλεσκόπιο. Δεν μπορώ να έχω διαστημόπλοιο, αλλά ελπίζω να μπορέσω να έχω ένα από τα μεγαλύτερα ραδιοτηλεσκόπια του κόσμου. Κατασκευάζουμε το Square Kilometre Array, ένα νέο ραδιοτηλεσκόπιο, και θα είναι 1.000 φορές μεγαλύτερο από το MWA, 1.000 φορές πιο ευαίσθητο, και θα έχει καλύτερη ανάλυση. Θα πρέπει να βρούμε εκατομμύρια γαλαξίες. Και ίσως, βαθιά σε αυτό το σήμα, θα μπορέσω να δω τα πρώτα άστρα και γαλαξίες του σύμπαντος, και την αρχή του ίδιου του χρόνου. Σας ευχαριστώ. (Χειροκρότημα)