Why neutrinos matter - Sílvia Bravo Gallart

Por que os neutrinos são importantes - Sílvia Bravo Gallart

Tradutor: Leonardo Silva Revisor: Ruy Lopes Pereira

They're everywhere, but you will never see one.

Eles estão por toda parte, mas você nunca os verá.

Trilhões deles atravessam o seu corpo neste segundo,

Trillions of them are flying through you right this second,

but you can't feel them.

mas você não os sente.

Essas partículas-fantasma são chamadas de neutrinos e, se os capturarmos,

These ghost particles are called neutrinos and if we can catch them,

they can tell us about the furthest reaches

eles podem nos revelar coisas sobre os lugares e ambientes

and most extreme environments of the universe.

mais longínquos e extremos do universo.

Os neutrinos são partículas elementares,

Neutrinos are elementary particles,

meaning that they can't be subdivided into other particles the way atoms can.

o que significa que não podem ser subdivididos como os átomos.

Elementary particles are the smallest known building blocks

Partículas elementares são os menores blocos de construção conhecidos

of everything in the universe,

para tudo o que há no universo,

and the neutrino is one of the smallest of the small.

e o neutrino é uma das menores de todas.

A million times less massive than an electron,

Com um milhão de vezes menos massa que um elétron,

neutrinos fly easily through matter, unaffected by magnetic fields.

os neutrinos atravessam facilmente a matéria,

não sendo afetados por campos magnéticos.

In fact, they hardly ever interact with anything.

Na verdade, eles raramente interagem com alguma coisa.

That means that they can travel through the universe in a straight line

Isso significa que podem viajar pelo universo em linha reta

for millions, or even billions, of years,

durante milhões, ou bilhões de anos,

safely carrying information about where they came from.

levando consigo, em segurança, informações sobre o lugar de onde vieram.

So where do they come from?

Mas de onde eles vêm?

Pretty much everywhere.

Praticamente de toda parte.

São produzidos em nosso corpo pelo decaimento radioativo do potássio.

They're produced in your body from the radioactive decay of potassium.

Cosmic rays hitting atoms in the Earth's atmosphere

Raios cósmicos que atingem átomos na atmosfera da Terra

criam uma chuva deles.

create showers of them.

São produzidos por reações nucleares dentro do Sol

They're produced by nuclear reactions inside the sun

e por decaimento radioativo dentro da Terra.

and by radioactive decay inside the Earth.

E é possível gerá-los em reatores nucleares

And we can generate them in nuclear reactors

and particle accelerators.

e em aceleradores de partículas.

But the highest energy neutrinos are born far out in space

Mas os neutrinos de maior energia nascem em locais distantes no universo,

in environments that we know very little about.

em ambientes sobre os quais sabemos muito pouco.

Something out there, maybe supermassive black holes,

Algo lá fora, talvez buracos negros supermaciços,

or maybe some cosmic dynamo we've yet to discover,

ou talvez algum dínamo cósmico que ainda não descobrimos,

acelere os raios cósmicos a energias mais de um milhão de vezes maiores

accelerates cosmic rays to energies over a million times greater

than anything human-built accelerators have achieved.

do que qualquer acelerador criado pelo homem já conseguiu.

Esses raios cósmicos, que em sua maioria são prótons,

These cosmic rays, most of which are protons,

interact violently with the matter and radiation around them,

interagem violentamente com a matéria e a radiação em torno deles,

produzindo neutrinos altamente energizados

producing high-energy neutrinos,

que se propagam como um farelo de pão cósmico

which propagate out like cosmic breadcrumbs

that can tell us about the locations

que pode nos revelar coisas sobre a localização e o interior

and interiors of the universe's most powerful cosmic engines.

dos motores cósmicos mais poderosos do universo.

Isto é, se conseguirmos capturá-los.

That is, if we can catch them.

As interações limitadas dos neutrinos com outros tipos de matéria

Neutrinos' limited interactions with other matter

might make them great messengers,

podem fazer deles grandes mensageiros,

mas também os tornam extremamente difíceis de detectar.

but it also makes them extremely hard to detect.

Pode-se fazer isso colocando um grande volume

One way to do so is to put a huge volume of pure transparent material in their path

de material puro e transparente em seu caminho,

and wait for a neutrino to reveal itself

esperando que um neutrino se revele

by colliding with the nucleus of an atom.

ao colidir com o núcleo de um átomo.

É o que está acontecendo na Antártica, no IceCube,

That's what's happening in Antarctica at IceCube,

the world's largest neutrino telescope.

o maior telescópio de neutrinos do mundo.

Ele foi montado em 1 km cúbico de gelo,

It's set up within a cubic kilometer of ice

that has been purified by the pressure

purificado pela pressão

of thousands of years of accumulated ice and snow,

de milhares de anos de gelo e neve acumulados,

to the point where it's one of the clearest solids on Earth.

a ponto de se tornarem um dos sólidos mais límpidos da Terra.

And even though it's shot through with boreholes holding over 5,000 detectors,

Mesmo sendo cheio de furos com 5 mil detetores,

most of the cosmic neutrinos racing through IceCube will never leave a trace.

a maior parte dos neutrinos cósmicos que passam pelo IceCube

jamais deixa rastro.

But about ten times a year,

Mas, umas dez vezes ao ano,

a single high-energy neutrino collides with a molecule of ice,

um único neutrino de alta energia colide com uma molécula de gelo,

shooting off sparks of charged subatomic particles

liberando fagulhas de partículas subatômicas carregadas

that travel faster through the ice than light does.

que atravessam o gelo mais rápido que a luz o faria.

Da mesma forma como um jato que excede a velocidade do som

In a similar way to how a jet that exceeds the speed of sound

produces a sonic boom,

produz um estrondo sônico,

these superluminal charged particles leave behind a cone of blue light,

essas partículas carregadas superluminosas deixam um cone de luz azul,

kind of a photonic boom.

meio que um estrondo fotônico.

Essa luz se espalha pelo IceCube,

This light spreads through IceCube,

atingindo alguns de seus detectores

hitting some of its detectors located over a mile beneath the surface.

localizados a mais de 1,5 km abaixo da superfície.

Photomultiplier tubes amplify the signal,

Tubos fotomultiplicadores amplificam o sinal,

which contains information about the charged particles' paths and energies.

que contém informações sobre o caminho e a energia das partículas carregadas.

Os dados são transmitidos a astrofísicos no mundo todo,

The data are beamed to astrophysicists around the world

que analisam os padrões da luz

who look at the patterns of light

for clues about the neutrinos that produced them.

em busca de pistas sobre os neutrinos que a produziram.

These super energetic collisions are so rare

Essas colisões superenergéticas são tão raras

that IceCube's scientists give each neutrino nicknames,

que os cientistas do IceCube dão um apelido a cada neutrino,

like Big Bird and Dr. Strangepork.

como "Pássaro Grande" e "Dr. Porcoestranho".

IceCube has already observed

O IceCube já observou

the highest energy cosmic neutrinos ever seen.

os neutrinos cósmicos de maior energia já vistos.

The neutrinos it detects should finally tell us where cosmic rays come from

Os neutrinos que ele detecta podem nos dizer, finalmente,

de onde vêm os raios cósmicos

and how they reached such extreme energies.

e como acumularam níveis tão extremos de energia.

A luz, desde a infravermelha aos raios x e raios gama,

Light, from infrared, to x-rays, to gamma rays,

possibilitou-nos uma visão cada vez mais energética

has given us increasingly energetic

and continuously surprising views of the universe.

e continuamente surpreendente do universo.

We are now at the dawn of the age of neutrino astronomy,

Estamos hoje no despertar da era da astronomia do neutrino,

and we have no idea what revelations IceCube

e não fazemos ideia das revelações que o IceCube

and other neutrino telescopes may bring us

e outros telescópios de neutrinos podem nos trazer

about the universe's most violent, most energetic phenomena.

sobre os fenômenos mais violentos e mais energéticos do universo.