What light can teach us about the universe - Pete Edwards

Tradutor: Margarida Ferreira Revisora: Mafalda Ferreira

How and when did our universe begin?

Como e quando começou o nosso universo?

How did it get to look like this?

Como é que veio a ter este aspeto?

How will it end?

Como é que vai acabar?

Humans have been discussing these questions

Os seres humanos têm discutido estas perguntas

for as long as they've been around without ever reaching much agreement.

desde que por aqui andam sem chegar a grande acordo.

Today, cosmologists are working hard to find the answers.

Hoje, os cosmólogos esforçam-se para encontrar as respostas.

But how can anyone hope to find concrete answers to such profound questions?

Mas como podemos esperar encontrar respostas concretas

a questões tão profundas?

And how is it possible to explore and study something as huge as the universe,

Como é possível explorar e estudar uma coisa tão grande como o universo,

most of which we'll never be able to reach?

quando nunca podermos chegar à maior parte dele?

The answer is light.

A resposta é a luz.

And although light from distant parts of the universe

Embora a luz das partes mais distantes do universo

can take billions of years to reach us,

possa levar milhares de milhões de anos para cá chegar,

it carries six unique messages that, when put together,

transporta seis mensagens únicas que, quando postas em conjunto,

can disclose an amazing amount of information to astronomers

podem revelar uma quantidade enorme de informações aos astrónomos

who know how to look for it.

que sabem como procurá-las.

Just as sunlight can be split up into the familiar rainbow,

Tal como a luz solar pode ser dividida nos conhecidos arcos-íris,

splitting the light from distant objects exposes different patterns of colors

a divisão da luz de distantes objetos revela diferentes padrões de cores,

depending on its source.

consoante a sua origem.

This distinctive light barcode can reveal not only an object's composition,

Esta característica barra de código de luz pode revelar a composição de um objeto

but also the temperature and pressure of its constituent parts.

e também a temperatura e a pressão das suas partes constituintes.

There's even more we can discover from light.

Ainda há mais coisas que podemos descobrir a partir da luz.

If you've ever stood on a train platform, you might have noticed

Quem já esteve na plataforma de um comboio, deve ter reparado

that the train sounds different depending on its direction

que os sons do comboio têm sons diferentes consoante a sua direção,

with the pitch ascending when it approaches you

o som aumenta para agudo quando ele se aproxima

and descending when it speeds away.

e diminui quando ele se afasta.

But this isn't because the train conductor is practicing for a second career.

Isso não acontece porque o maquinista esta á praticar para mudar de profissão.

Rather, it's because of something called the Doppler effect

É por causa do efeito de Doppler

where sound waves generated by an approaching object are compressed,

em que as ondas sonoras

geradas por um objeto que se aproxima são comprimidas

while those from a receding object are stretched.

enquanto as de um objeto que se afasta são esticadas.

But what has this to do with astronomy?

Mas o que é que isso tem a ver com a astronomia?

Sound does not travel through a vacuum. In space, no one can you hear you scream!

O som não viaja através do vácuo. No espaço, ninguém ouve um grito nosso.

But the same Doppler effect applies to light whose source is moving at exceptional speed.

Mas o efeito Doppler aplica-se à luz, cuja origem se move a grande velocidade.

If it's moving towards us, the shorter wavelength

Se se move na nossa direção, o comprimento de onda mais curto

will make the light appear to be bluer.

fará com que a luz apareça mais azul.

While light from a source that's moving away

Enquanto a luz de uma origem que se está a afastar

will have a longer wavelength, shifting towards red.

terá um comprimento de onda maior a aproximar-se do vermelho.

So by analyzing the color pattern in the Doppler shift of the light

Analisando o padrão de cores na mudança Doppler da luz,

from any object observed with a telescope, we can learn what it's made of,

de qualquer objeto observado ao telescópio,

podemos saber de que é feito,

how hot it is and how much pressure it's under,

qual é a sua temperatura e qual é a pressão a que está sujeito,

as well as whether it's moving, in what direction and how fast.

assim como se se está a mover, em que direção e a que velocidade.

And these six measurements, like six points of light,

Estas seis medidas, como seis pontos de luz,

reveal the history of the universe.

revelam a história do universo.

The first person to study the light from distant galaxies was Edwin Hubble,

A primeira pessoa a estudar a luz de distantes galáxias foi Edwin Hubble,

and the light he observed was redshifted.

e a luz que observou aproximava-se do vermelho.

The distant galaxies were all moving away from us,

As galáxias distantes estavam todas a afastar-se de nós

and the further away the were, the faster they were receding.

e quanto mais longe estavam, mas rapidamente se estavam a afastar.

Hubble had discovered our universe is expanding,

Hubble tinha descoberto que o nosso universo estava a expandir-se.

providing the first evidence for the Big Bang theory.

fornecendo a primeira prova para a teoria do Big Bang.

Along with the idea that the visible universe has been constantly expanding

Juntamente com a ideia de que o universo visível

tem estado permanentemente em expansão

from a densely packed single point,

a partir de um único ponto com uma densidade enorme

one of this theory's most important predictions

uma das previsões mais importantes desta teoria

is that the early universe consisted of just two gases: hydrogen and helium,

é que o universo primitivo consistia apenas em dois gases: hidrogénio e hélio,

in a ratio of three to one.

numa proporção de três para um.

And this prediction can also be tested with light.

Esta previsão também pode ser testada com a luz.

If we observe the light from a remote, quiet region of the universe and split it,

Se observarmos e dividirmos a luz,

de uma região distante e vazia do universo

we do indeed find the signatures of the two gases in just those proportions.

encontramos as assinaturas dos dois gases nessas mesmas proporções.

Another triumph for the Big Bang.

Outro triunfo para o Big Bang.

However, many puzzles remain.

Mas mantêm-se muitos enigmas.

Although we know the visible universe is expanding,

Embora saibamos que o universo visível está em expansão,

gravity should be applying the brakes.

a gravidade devia estar a usar os travões.

But recent measurements of light from distant dying stars

Mas recentes medições de luz de distantes estrelas moribundas

show us that they're farther away than predicted.

mostram-nos que estão mais afastadas do que se previa.

So the expansion of the universe is actually accelerating.

Portanto, a expansão do universo está mesmo a acelerar.

Something appears to be pushing it,

Parece que há qualquer coisa que a empurra

and many scientists believe that something is dark energy,

e muitos cientistas creem que essa coisa é a energia escura,

making up over 2/3 of the universe and slowly tearing it apart.

que constitui mais de 2/3 do universo e está a destrui-lo lentamente.

Our knowledge of the behavior of matter and the precision of our instruments

O nosso conhecimento do comportamento da matéria

e a precisão dos nossos instrumentos

means that simply observing distant stars can tell us more about the universe

significa que a simples observação de estrelas distantes

pode dizer-nos mais sobre o universo do que se julgava possível.

than we ever thought possible.

Mas há outros mistérios como a natureza da energia escura

But there are other mysteries, like the nature of dark energy

upon which we have yet to shed light.

sobre os quais ainda temos que lançar luz.