Why neutrinos matter - Sílvia Bravo Gallart

Tradutor: Margarida Ferreira Revisora: Mafalda Ferreira

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

Estão por toda a parte mas nunca veremos nenhum.

Trillions of them are flying through you right this second,

Biliões deles andam a voar através de nós, neste momento,

but you can't feel them.

mas não os sentimos.

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

Estas partículas fantasma chamam-se neutrinos

e, se pudermos apanhá-los, eles podem falar-nos

they can tell us about the furthest reaches

dos confins e dos ambientes mais extremos do universo.

and most extreme environments of the universe.

Os neutrinos são partículas elementares,

Neutrinos are elementary particles,

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

ou seja, não podem ser subdivididas noutras partículas, como os átomos.

Elementary particles are the smallest known building blocks

As partículas elementares são os blocos constituintes mais pequenos conhecidos

of everything in the universe,

de tudo o que existe no universo.

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

O neutrino é uma das coisas mais pequenas das pequenas.

A million times less massive than an electron,

Com uma massa um milhão de vezes inferior à de um eletrão,

neutrinos fly easily through matter, unaffected by magnetic fields.

os neutrinos atravessam facilmente a matéria

e não são afetados por campos magnéticos.

In fact, they hardly ever interact with anything.

Na verdade, dificilmente interagem com qualquer outra coisa.

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

Quer dizer, podem viajar pelo universo em linha reta

for millions, or even billions, of years,

durante milhões ou milhares de milhões de anos,

safely carrying information about where they came from.

transportando em segurança informações de onde provêm.

So where do they come from?

Então, de onde é que eles provêm?

Pretty much everywhere.

Praticamente de todo o lado.

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

São produzidos no nosso corpo

a partir da desintegração radioativa do potássio.

Cosmic rays hitting atoms in the Earth's atmosphere

Os raios cósmicos que atingem os átomos na atmosfera da Terra

criam uma chuva deles.

create showers of them.

They're produced by nuclear reactions inside the sun

São produzidos por reações nucleares no interior do Sol

and by radioactive decay inside the Earth.

e pela desintegração radioativa no interior da Terra.

And we can generate them in nuclear reactors

Podemos gerá-los em reatores nucleares

and particle accelerators.

e em aceleradores de partículas.

But the highest energy neutrinos are born far out in space

Mas os neutrões de energia mais alta nascem nos confins do espaço,

in environments that we know very little about.

em ambientes que conhecemos muito mal.

Something out there, maybe supermassive black holes,

Alguma coisa lá fora, talvez buracos negros de super massa,

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

ou talvez algum dínamo cósmico que ainda não descobrimos,

accelerates cosmic rays to energies over a million times greater

aceleram raios cósmicos até energias mais de um milhão de vezes maiores

than anything human-built accelerators have achieved.

do que tudo em qualquer acelerador construídos pelos seres humanos.

These cosmic rays, most of which are protons,

Estes raios cósmicos, muitos dos quais são protões,

interact violently with the matter and radiation around them,

interagem violentamente com a matéria e as radiações à sua volta,

produzindo neutrinos de alta energia

producing high-energy neutrinos,

which propagate out like cosmic breadcrumbs

que se propagam como migalhas de pão cósmicas

that can tell us about the locations

que nos podem informar sobre a localização e a composição

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

dos corpos cósmicos mais poderosos do universo.

That is, if we can catch them.

Quer dizer, se conseguirmos apanhá-los.

Neutrinos' limited interactions with other matter

As interações limitadas dos neutrinos com outra matéria

might make them great messengers,

podem torná-los ótimos mensageiros

but it also makes them extremely hard to detect.

mas também os tornam muito difíceis de detetar.

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

Uma forma de o fazer é colocar no seu caminho

uma quantidade enorme de matéria pura e transparente

and wait for a neutrino to reveal itself

e esperar que um neutrino se revele

by colliding with the nucleus of an atom.

colidindo com o núcleo de um átomo.

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

É o que está a acontecer no IceCube da Antártida,

the world's largest neutrino telescope.

o maior telescópio de neutrinos do mundo.

Está instalado dentro de um quilómetro cúbico de gelo

It's set up within a cubic kilometer of ice

that has been purified by the pressure

que foi 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.

até constituir um dos sólidos mais claros da Terra.

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

Apesar de atravessados por perfurações contendo mais de 5000 detetores,

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

a maioria dos neutrinos cósmicos que atravessam o IceCube

nunca deixarão rasto.

But about ten times a year,

Mas cerca de 10 vezes por ano,

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

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

shooting off sparks of charged subatomic particles

dispersando partículas subatómicas com carga

that travel faster through the ice than light does.

que atravessam o gelo mais depressa do que a luz.

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

De forma semelhante a um jato que ultrapassa a velocidade do som,

produces a sonic boom,

produz um estrondo sónico,

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

estas partículas superlumínicas, com carga,

deixam atrás de si um cone de luz azul,

kind of a photonic boom.

uma espécie de estrondo fotónico.

This light spreads through IceCube,

Esta luz espalha-se pelo IceCube,

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

atingindo alguns dos detetores, situados a quase 2 km sob a superfície.

Photomultiplier tubes amplify the signal,

Tubos fotomultiplicadores ampliam o sinal,

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

que contém informações

sobre os caminhos e as energias das partículas com carga.

Esses dados são enviados para astrofísicos do mundo inteiro

The data are beamed to astrophysicists around the world

who look at the patterns of light

que observam os padrões de luz

for clues about the neutrinos that produced them.

para procurar pistas sobre os neutrinos que os produzem.

These super energetic collisions are so rare

Estas colisões super energéticas são tão raras

that IceCube's scientists give each neutrino nicknames,

que os cientistas do IceCube dão alcunhas a cada neutrino,

like Big Bird and Dr. Strangepork.

como Big Bird e Dr. Strangepork.

IceCube has already observed

O IceCube já observou

the highest energy cosmic neutrinos ever seen.

os neutrinos da mais alta energia cósmica jamais observados.

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

Os neutrinos detetados deverão dizer-nos de onde provêm os raios cósmicos

and how they reached such extreme energies.

e como atingem uma energia tão enorme.

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

A luz, dos infravermelhos aos raios X, aos raios gama,

has given us increasingly energetic

deu-nos uma visão do universo cada vez mais energético

and continuously surprising views of the universe.

e que nos continua a surpreender.

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

Estamos na alvorada da era da astronomia dos neutrinos

and we have no idea what revelations IceCube

e não fazemos ideia de quais são as revelações

que o IceCube e outros telescópios de neutrinos podem fazer

and other neutrino telescopes may bring us

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

sobre os fenómenos mais violentos e mais energéticos do universo.