Gravity vs. Pressure: The battle that formed the universe - Fabio Pacucci

Tradutor: Clara Marques Revisora: Margarida Ferreira

Welcome one and all!

Bem-vindos!

It’s time to grab your seat for the biggest battle

Está na altura de se sentarem para assistir à maior batalha

in the soon-to-be-formed universe.

no universo prestes a ser formado.

That’s right— the Big Bang is about to go down!

É isso mesmo: o Big Bang está prestes a acontecer!

In one corner is the force that brings all matter together.

De um lado temos a força que une toda a matéria.

It acts on any particle with mass, and its range is infinite—

Atua em qualquer partícula com massa, e o seu alcance é infinito.

give it up for gravity!

Um aplauso para a gravidade!

In the other corner, our contender can push matter away

Do outro lado, o nosso competidor consegue separar matéria

with spectacular strength.

com uma força espetacular.

When the going gets tough, this fighter just gets tougher.

Quando as coisas ficam difíceis, este lutador fica ainda mais forte.

That’s right, it’s pressure!

Acertaram, é a pressão!

Over the next several hundred thousand years,

Durante as próximas centenas de milhares de anos,

these two contenders will be wrestling for the fate of the universe.

estes dois competidores irão lutar pelo destino do universo.

That’s right folks, the ripple effects of this historic match

É verdade, os efeitos cascata desta batalha histórica

will shape the structure of the universe as we know it today.

irão modelar a estrutura do universo como o conhecemos hoje.

But what are these powers fighting over?

Mas porque é que estas forças estão a lutar?

We’ll find out when the Big Bang hits right... now!

Iremos descobrir quando o Big Bang começar... agora!

Let’s zoom in for the play-by-play.

Vamos olhar mais de perto para os intervenientes.

This epic event has brought three components into our infant universe.

Este evento épico trouxe três elementos a este universo infantil.

Dark matter, which only interacts with gravity.

A matéria negra, que só interage com a gravidade.

Baryonic matter, which makes up all matter you’ve ever seen,

A matéria bariónica, que compõe toda a matéria que já vimos,

is affected by both gravity and pressure.

e é influenciada tanto pela gravidade como pela pressão.

And radiation composed of innumerable particles of light,

E a radiação composta por inúmeras partículas de luz,

also known as photons.

também conhecida como fotões.

In the moments just after the Big Bang,

Momentos antes do Big Bang,

all three components are in equilibrium,

estes três componentes estão em equilíbrio,

meaning no one location is denser than another.

o que significa que nenhum local é mais denso do que outro.

But as the universe starts expanding, differences in density start to emerge.

Mas à medida que o universo se expande, começam a surgir diferenças de densidade.

Gravity immediately gets to work pulling matter together.

A gravidade começa logo a unir matéria.

Dark matter begins to collect at the center

A matéria negra começa a reunir-se

of these increasingly dense regions,

no centro destas regiões cada vez mais densas,

forming the foundations of future galaxies.

formando os pilares de futuras galáxias.

Meanwhile, pressure begins gathering its strength.

Entretanto, a pressão começa a juntar a sua força.

In this hot, high-energy environment,

Neste ambiente quente, altamente energético,

protons and electrons can’t come together to form atoms,

os protões e eletrões não conseguem unir-se para formar átomos,

so these loose particles zip around, freely interacting with ambient photons.

por isso estas partículas soltas giram livremente interagindo com os fotões.

The result is almost a fluid of baryonic matter and radiation.

O resultado é quase um fluido de matéria bariónica e radiação.

But the closer these baryonic particles get, the hotter the fluid becomes,

Mas quanto mais próximas ficam estas partículas bariónicas,

mais quente se torna o fluido,

pushing photons to ping around with incredible force.

obrigando os fotões a balançarem com uma força incrível.

This is the power of pressure, specifically radiation pressure,

Este é o poder da pressão, especificamente da pressão de radiação,

battling to push things apart.

a lutar para afastar coisas.

With each of gravity’s vicious tugs squeezing photons and matter together,

A cada um dos puxões fortes da gravidade comprimindo fotões e matéria,

pressure exerts a forceful shove back.

a pressão exerce um forte empurrão de volta.

And as the two giants struggle, they heave this fluid back and forth—

E à medida que os dois gigantes lutam, movem o fluido para trás e para a frente,

creating massive waves called baryonic acoustic oscillations.

criando ondas massivas chamadas oscilações acústicas bariónicas.

Moving at almost two thirds the speed of light

Movendo-se a quase dois terços da velocidade da luz,

these BAOs ripple across space,

estas oscilações ondulam pelo espaço,

impacting the universe on the biggest scale imaginable.

exercendo um impacto no universo à maior escala imaginável.

These rolling waves determine the distribution of matter throughout space,

Estas ondas rolantes determinam a distribuição da matéria pelo espaço,

meaning that today— almost 14 billion years after this fight began—

o que significa que hoje — quase 14 mil milhões de anos depois desta batalha —

we're more likely to find galaxies at their peaks

temos mais probabilidade de encontrar galáxias nos seus extremos

and empty space in their troughs.

e espaços vazios nos seus canais.

And that’s not all.

E não acaba por aqui.

We can still see these ripples in the background radiation of the universe,

Conseguimos ainda ver essas ondulações na radiação de fundo do universo,

a permanent reminder of this epic brawl.

um lembrete permanente desta luta épica.

But after being locked in a stalemate for roughly 370,000 years,

Mas após ficar presa num impasse de cerca de 370 000 anos,

the tide of our battle finally begins to turn.

a maré da nossa batalha começa finalmente a mudar.

After all this time, the heat from the Big Bang has dissipated significantly,

Depois de todo este tempo, o calor do Big Bang dissipou-se significativamente,

cooling the universe down to a temperature

arrefecendo o universo a uma temperatura

at which loose electrons start to pair up with protons.

em que os eletrões perdidos começam a emparelhar-se com os protões.

Known as the “era of recombination,”

Conhecida como a “era da recombinação”,

this stops electrons from recklessly pinging around.

impede que os eletrões vagueiem de forma imprudente.

This allows light to stream freely for the first time,

Isto permite que a luz flua livremente pela primeira vez,

illuminating the universe.

iluminando o universo.

These photons now only exert a tiny force on the neutral atoms they interact with,

Os fotões exercem agora uma pequena força nos átomos neutros com os quais interagem,

gradually reducing the power of pressure.

reduzindo gradualmente a intensidade da pressão.

And with that, it’s time to crown our champion!

E assim, está na altura de coroar o nosso campeão!

The undefeated force, the most pervasive power in the universe:

A força invencível, o poder mais penetrante do universo:

it’s gravity!

é a gravidade!

No entanto, esta rivalidade ainda não terminou.

And yet, this rivalry isn’t over.

A similar battle continues between these two sworn enemies today,

Uma batalha semelhante persiste hoje entre estes dois inimigos,

within every single star.

dentro de cada estrela.

As gravity pulls a star’s gas inward,

Enquanto a gravidade puxa o gás de uma estrela para dentro,

pressure increases and pushes the matter back outward.

a pressão aumenta e empurra a matéria de volta para fora.

This push and pull keeps the Sun, and all other stars,

Este puxa e empurra mantém o sol, e todas as outras estrelas,

stable for billions of years.

estáveis durante milhares de milhões de anos.

In fact, this clash of the titans is the same reason

De facto, deve-se também a esta luta de titãs

Earth’s atmosphere doesn’t collapse to the ground.

o facto de a Terra não colapsar.

So while their greatest fight might have ended,

Então, embora a sua maior luta possa ter acabado,

these two warriors are still to be locked in combat—

estes dois guerreiros ainda estão em combate,

even as a new challenger approaches.

mesmo quando um novo desafiante se aproxima.