Най-подробната карта на галактики, черни дупки и звезди, създавана някога

Хората са изучавали звездите от хиляди години, но астрофизикът Джуна Колмайер е на специална мисия: да направи най-подробната триизмерна карта на Вселената, създавана някога. Пътешествайте из Космоса, докато тя споделя работата на нейния екип в Дигиталното небесно проучване "Слоун", изобразявайки милиони звезди, черни дупки и галактики в невиждани досега детайли. "Ако задържим темпото" – казва тя, "можем да картографираме всяка голяма галактика в наблюдаемата част на Вселената до 2060 г. Стигнали сме
от подреждане на мидени черупки до общата теория на относителността за няколко хиляди години и ако устоим още 40 години, ще можем да картографираме всички галактики."

Като дете се страхувах от тъмното.

Тъмнината е мястото, където са чудовищата.

И държах една малка нощна
лампа пред стаята ми,

за да не става никога прекалено тъмно.

Но с времето страхът ми от тъмнината
се превърна в любопитство.

Какво има там, в истински тъмното?

И се оказа,

че опитът да се разбере тъмнината
е нещо, което очарова хората

от хиляди години, ако не и открай време.

Знаем това,

защото откриваме техните древни реликви
от опитите им да направят карта на небето.

Този бивник е на повече от 30 000 години.

Някои хора смятат, че изобразява Орион

или може би календар.

Не знаем.

Звездната карта на Фу Си
е на над 60 000 години

и е от неолитна гробница в Древен Китай.

А този малък куп от мидени черупки

под крака на мъртвеца по средата,

би трябвало да е Голямата мечка.

Може би.

Небесният диск от Небра
е непротиворечив.

Не ти трябва да си астроном, за да знаеш,
че виждаш фазите на Луната

или Слънцето в затъмнение.

А тази малка група от седем звезди,
това са Плеядите, Седемте сестри.

При всички положения идеята е ясна:

астрономите са правили карти
на небето от много време.

Защо?

Това е нашето призвание
като вид в галактиката,

да разбираме неща.

Познаваме нашата планета,

лекуваме болестите си,

готвим храната си,

напускаме планетата си.

Но не е лесно.

Разбирането на Вселената е битка.

Тя е безмилостна, променлива

и е битка, в която всички сме заедно.

Това е битка в тъмнината срещу тъмнината.

Ето защо Орион има оръжия.

При всички положения,
ако ще участваш в тази битка,

трябва да познаваш бойното поле.

Така че в сърцевината си,

картографирането на небето
включва три основни елемента.

Имаме обекти, които отдават светлина,

имаме телескопи, които събират светлината,

и имаме инструменти,

които ни помагат да разберем
какво е светлината.

Много от вас са проследявали
фазите на Луната във времето

с очите си, където те са вашият
най-основен телескоп.

Разбирали сте какво
означава това с ума си,

където умът ви е бил един
от основните ви инструменти.

Добре, ако работите с някого в екип,

ще прекарате над 30 години,

ще картографирате 1000 звезди
изключително прецизно.

Ще придвижите фронтовата
линия към битката.

И точно това направили Тихо Брахе
и неговият приятел, или по-точно асистент,

Йоханес Кеплер около 1600 г.

Те придвижили линията,

разбрали как работят планетите,

как се движат около Слънцето.

Но едва преди около 100 години

ние осъзнахме,

че Вселената е голяма.

Изглежда сякаш Вселената е просто
безкрайна, каквато всъщност е,

но частта от нея, която можем
да наблюдаваме, е ограничена.

Което значи, че можем да спечелим битката.

Но ако ще картографираш Вселената,

няма да го направиш
с едно или две приятелчета.

За картографирането на Вселената
трябва цяла армия,

армия от любопитни,
изобретателни занаятчии,

които – работейки заедно, могат
да постигнат изключителни неща.

Аз ръководех тази армия
от изобретателни хора

в петото поколение на Дигиталното
небесно проучване "Слоун", ДНПС.

И ето така астрономите са успявали
да насочат индивидуалното любопитство

през индустриалната епоха,

съхранявайки индивидуалната способност
да се правят открития,

но ангажирайки напреднали машини,
за да придвижат границата.

В ДНПС разделяме небето на три карти:

една за звездите, една за черните дупки

и една за галактиките.

Проучването ми има две полукълба,

пет телескопа, или единадесет,
в зависимост от това как ги броите,

десет спектографа

и милиони обекти.

Чудовище е.

Нека се разходим през картите.

Млечният път има 250 млрд., плюс-минус
няколкостотин милиарда звезди.

Това не е число, което
човек побира в главата си.

Това е число, което
няма практически смисъл

кажи-речи за никого.

Никога не държим 250 млрд. желирани
бонбони в ръката си. Нали разбирате?

Не сме дори близо до това
да картографираме всички онези звезди.

Така че трябва да изберем
най-интересните от тях.

В ДНПС-5 ние картографираме 6 млн. звезди,

за които мислим, че можем
да измерим възрастта им.

Защото да можеш да измериш
възрастта на една звезда,

е като да имаш шест милиона часовници,
разпръснати из Млечния път.

И с тази информация

можем да разнищим историята и
досието от вкаменелости на галактиката ни

и как е възникнала тя.

Ще прескоча направо до същината.

Черните дупки са едни
от най-объркващите обекти във Вселената.

Защо?

Защото те буквално са просто въплътена
математика във физическа форма,

която едва разбираме.

Все едно да анимираме числото нула
и да го пуснем да се разхожда наоколо.

Би било адски странно.

А тези са още по-странни.

И не е просто като баскетболна топка,

която да смачкаш до малка точка,
тя да е ужасно плътна и това да е странно.

Не, смачканите баскетболни
топки имат повърхност.

Тези неща нямат повърхност и ние го знаем.

Защото сме я виждали.

Или липсата ѝ.

Това, което е истински интересно
за черните дупки, е,

че можем да научим много за тях,
изследвайки материята,

точно в момента на преминаване през тази
точка, от която не се връща информация.

Защото в тази точка

тя отделя много рентгенови, оптични
и ултравиолетови и радио лъчи.

Всъщност можем да научим
как тези обекти растат.

А в ДНПС, ние наблюдаваме над
половин милион свръхмасивни черни дупки,

в опит да разберем как са възникнали те.

Както казах,

живеем в Млечния път,
всички го знаете.

Млечният път е напълно
обикновена галактика.

Нищо забавно не се случва.

Но е наша, което е страхотно.

Мислим си, че Млечният път –
и всички Млечни пътища,

имат много притеснително минало,

където буквално са се самовзривявали.

Точно както всяко обикновено
момче, което познавате,

е било фен на пънк рок като тийнейджър.

Това е много чудато.

Звездите експлодират в тези системи,

черните дупки растат в центъра им

и отделят огромно количество енергия.

Как се случва това,
как става тази трансформация?

И в ДНПС отиваме в устата на лъва

и увеличаваме многократно картината,

за да разгледаме тези процеси
там, където се случват,

така че да разберем как Сид Вишъс
прераства в Уорд Клийвър.

Моят арсенал.

Това са двата ми големи телескопа.

Обсерваторията "Апачи пойнт" е дом
на телескопа "Слоун" в Ню Мексико,

а в обсерваторията "Лас кампанас" в Чили

се намира високият два метра и половина
телескоп "Дю Понт".

Два метра и половина
е размерът на нашето огледало,

което било огромно за Тихо и Кеплер.

Но всъщност днес не е толкова голямо.

Има къде-къде по-големи телескопи.

Но в ДНПС използваме нови инструменти
върху тези стари телескопи,

за да ги направим интересни.

Улавяме светлината от всички
онези обекти в отвора ни

и след това я насочваме
към фокалната равнина,

където са нашите инструменти
и те обработват тази светлина.

Новото в ДНПС-5

е, че правим фокалната равнина
изцяло роботизирана.

Това е то, роботи.

(Смях)

Така че ще ви ги покажа,

но те са свирепи и ужасяващи

и искам всички просто
да си поемете дъх.

(Издишване) Предупреждение за задействане.

И без извинение към всички фенове
на "Блейд Рънър" сред вас,

ето ги и тях.

(Смях)

Имам 1000 от тях,

500 във фокалната равнина
на всеки телескоп във всяко полукълбо.

И ето как се придвижват в небето.

Това са нашите обекти и звездно поле,

тук имаме звезди, галактики, черни дупки.

И нашите роботи се движат към
тези обекти и минават над тях,

за да уловят светлината

от тези звезди и галактики
и черни дупки – и да,

странно е да уловиш
светлина от черна дупка,

но вече казахме, че
черните дупки са странни.

Още нещо.

Звездите експлодират постоянно,

като тази тук – през 1987 г.
в космическия ни заден двор.

Черните дупки растат постоянно.

Има ново небе всяка вечер.

Което означава, че не можем
да картографираме небето само веднъж.

Трябва да картографираме
небето множество пъти.

Така че в ДНПС-5 ние се връщаме назад
много пъти към всяка част на небето,

за да видим как тези обекти
се променят с времето.

Защото тези промени с времето
закодират физиката

и кодират как тези обекти
растат и се променят.

Вършеене на небето.

Добре, нека обобщя.

Световно проучване, две полукълба,

пет телескопа, десет спектографа,
милиони обекти, вършеене на набето,

изобретателна армия, роботи, да.

Мислите си: "Еха.

Тя сигурна има индустриална
машина в действие,

без място за отделния любопитен
гений на вълка единак", нали?

И ще грешите изцяло.

Запознайте се с Фоорверп на Хани.

Хани ван Аркел е холандска
преподавателка в училище,

която анализирала общодостъпните
версии на данните от ДНПС,

когато открила този
невероятно рядък вид обект,

който сега е изследван
в мащабно проучване.

Могла е да го направи.

защото ДНПС, от самото си начало
и с мандата от фондация "Слоун"

направили данните си
както публично достъпни,

така и използваеми за
много различни аудитории.

Тя е гражданин – да, аплодисменти за това.

Аплодисменти за това.

(Аплодисменти).

Хани е граждански учен

или – както обичам да ги наричам,

"граждански боец'.

И показва, че не трябва да си
професионален астрофизик, за да участваш.

Просто трябва да си любопитен.

Преди няколко години

четиригодишният ми син попита:
"Луните могат ли да имат луни?"

И аз реших да отговоря на този въпрос,

защото, въпреки че много
четиригодишни деца във времето

вероятно са задавали този въпрос,

много експерти, включително и аз,
не са знаели отговора.

Това са луните в слънчевата ни система,
които хипотетично могат да имат подлуни.

И това показва колко много
основни въпроси има,

които все още не са изяснени.

И това ме отвежда до най-важното за ДНПС.

Защото, да – звездите, галактиките,
черните дупки, роботите,

всичко това е много готино.

Но най-готиното от всичко е,

че мънички същества върху купчина чакъл

около съвсем обикновена звезда
в съвсем обикновена галактика

могат да спечелят битката
да разберат своя свят.

Всяка точка в това видео е галактика.

Всяка точка.

(Възгласи) (Аплодисменти)

Тук ви показвам броя на галактиките,

които астрономите са отбелязали в мащабни
изследвания от около 1980 г. насам.

Можете да видите как ДНПС
навлиза около 2000 г.

Ако продължим по този начин,

ще картографираме всяка голяма галактика
в наблюдаемата вселена до 2060 г.

Помислете за това.

Помислете само: стигнали сме
от подреждане на мидени черупки

през общата теория на относителността
до ДНПС за няколко хиляди години

и ако устоим още 40 години,

ще можем да картографираме
всички галактики.

Но трябва да продължим така.

Дали това ще е наш избор?

В този свят има тъмни сили,

които ще ограбят целия ни вид
от правото ни да разберем нашата Вселена.

Не се страхувайте от тъмното.

Отвърнете на удара.

Присъединете се към нас.

Благодаря ви.

(Аплодисменти)