Henry Lin: What we can learn from galaxies far, far away

Tradutor: Theresa Ranft Revisor: Leonardo Leidens

Here are some images of clusters of galaxies.

Aqui estão algumas imagens de aglomerações de galáxias.

They're exactly what they sound like.

Eles são exatamente o que parecem.

They are these huge collections of galaxies,

São esses enormes conjuntos de galáxias,

bound together by their mutual gravity.

unidos pela suas gravidades mútuas.

So most of the points that you see on the screen

A maioria dos pontinhos que estão vendo na tela

are not individual stars,

não são estrelas individuais,

but collections of stars, or galaxies.

mas coleções de estrelas, ou galáxias.

Now, by showing you some of these images,

Agora, ao mostrar algumas dessas imagens,

I hope that you will quickly see that

espero que logo vocês verão

galaxy clusters are these beautiful objects,

que estes aglomerados de galáxias são belos objetos,

but more than that,

mas mais do que isso,

I think galaxy clusters are mysterious,

acho que eles são misteriosos,

they are surprising,

surpreendentes,

and they're useful.

e são úteis.

Useful as the universe's most massive laboratories.

Úteis como os maiores laboratórios do universo.

And as laboratories, to describe galaxy clusters

E como laboratórios, falar em aglomerados de galáxias

is to describe the experiments

é falar dos experimentos

that you can do with them.

que podem ser feitos com eles.

And I think there are four major types,

Acredito que existem quatro tipos principais,

and the first type that I want to describe

e o primeiro que vou descrever

is probing the very big.

será explorando as coisas muito grandes.

So, how big?

E o quanto são grandes?

Well, here is an image of a particular galaxy cluster.

Aqui está uma imagem de um aglomerado específico.

It is so massive that the light passing through it

É tão imenso que a luz que passa através dele

is being bent, it's being distorted

se dobra e é distorcida

by the extreme gravity of this cluster.

pela gravidade extrema deste aglomerado.

And, in fact, if you look very carefully

De fato, se olharem atentamente

you'll be able to see rings around this cluster.

podem ver anéis em volta.

Now, to give you a number,

Para falar de números,

this particular galaxy cluster

este aglomerado específico

has a mass of over one million billion suns.

tem uma massa de mais de um milhão de bilhão de sóis.

It's just mind-boggling how massive these systems can get.

A magnitude destes sistemas é extraordinária.

But more than their mass,

Mas mais do que a sua massa,

they have this additional feature.

existe uma característica adicional.

They are essentially isolated systems,

São basicamente sistemas isolados,

so if we like, we can think of them

e se quisermos, podemos pensar neles

as a scaled-down version of the entire universe.

como versões em escala reduzida de todo o universo.

And many of the questions that we might have

E muitas das questões que temos

about the universe at large scales,

sobre o universo em grandes escalas,

such as, how does gravity work?

por exemplo, como funciona a gravidade?

might be answered by studying these systems.

podem ser respondidas por meio do estudo destes sistemas.

So that was very big.

Essas foram as "coisas muito grandes".

The second things is very hot.

A segunda coisa é o forte calor.

Okay, if I take an image of a galaxy cluster,

Se eu pegar uma imagem de um aglomerado de galáxias,

and I subtract away all of the starlight,

e tirar toda a luz das estrelas,

what I'm left with is this big, blue blob.

o que fica é esta grande mancha azulada.

This is in false color.

Isto está em falsa cor.

It's actually X-ray light that we're seeing.

Na verdade, o que estamos vendo é luz de raio-x.

And the question is, if it's not galaxies,

Mas a pergunta é, se não são as galáxias,

what is emitting this light?

o que está emitindo essa luz?

The answer is hot gas,

A resposta é gás quente,

million-degree gas --

a um milhão de graus -

in fact, it's plasma.

que na verdade, é plasma.

And the reason why it's so hot

A razão porque é tão quente

goes back to the previous slide.

nos leva de volta ao slide anterior.

The extreme gravity of these systems

A gravidade extrema destes sistemas

is accelerating particles of gas to great speeds,

acelera as partículas de gás em altas velocidades,

and great speeds means great temperatures.

e altas velocidades significam altas temperaturas.

So this is the main idea,

Esta é a ideia principal,

but science is a rough draft.

mas a ciência é apenas um esboço.

There are many basic properties about this plasma

Existem muitas propriedades básicas sobre este plasma

that still confuse us,

que ainda nos confundem,

still puzzle us,

ainda nos intrigam

and still push our understanding

e ainda desafiam a nossa compreensão

of the physics of the very hot.

da física do calor alto.

Third thing: probing the very small.

A terceira coisa é explorar as coisas pequenas.

Now, to explain this, I need to tell you

Para explicar isso eu preciso contar

a very disturbing fact.

um fato muito preocupante.

Most of the universe's matter

A maior parte da matéria do universo

is not made up of atoms.

não é feita de átomos.

You were lied to.

Vocês foram enganados.

Most of it is made up of something very, very mysterious,

A maior parte é constituída por algo muito misterioso,

which we call dark matter.

que chamamos de matéria escura.

Dark matter is something that doesn't like to interact very much,

A matéria escura é algo que não gosta muito de interagir,

except through gravity,

exceto por meio da gravidade,

and of course we would like to learn more about it.

e é claro que gostaríamos de aprender mais sobre isso.

If you're a particle physicist,

Se você é um físico de partículas,

you want to know what happens when we smash things together.

você quer saber o que acontece quando chocamos coisas juntas.

And dark matter is no exception.

Matéria escura não é uma exceção.

Well, how do we do this?

Bem, como é que fazemos isso?

To answer that question,

Para responder essa pergunta,

I'm going to have to ask another one,

vou ter que fazer mais uma,

which is, what happens when galaxy clusters collide?

que é, o que acontece quando aglomerados de galáxias colidem?

Here is an image.

Aqui está uma imagem.

Since galaxy clusters are representative

Como os aglomerados de galáxias são peças

slices of the universe, scaled-down versions.

representativas do universo, versões reduzidas,

They are mostly made up of dark matter,

eles são feitos principalmente de matéria escura,

and that's what you see in this bluish purple.

e é isso que vocês estão vendo neste roxo azulado.

The red represents the hot gas,

O vermelho representa gás quente,

and, of course, you can see many galaxies.

e obviamente, podem ver muitas galáxias.

What's happened is a particle accelerator

Isto é um acelerador de partículas

at a huge, huge scale.

numa escala enorme, imensa.

And this is very important,

E isto é muito importante,

because what it means is that very, very small

porque significa que os minúsculos efeitos

effects that might be difficult to detect in the lab,

que dificilmente são detectados no laboratório,

might be compounded and compounded

podem ser combinados

into something that we could possibly observe in nature.

em algo que podemos observar na natureza.

So, it's very funny.

Então, é engraçado.

The reason why galaxy clusters

A razão pelo qual os aglomerados de galáxias

can teach us about dark matter,

nos ensinam sobre a matéria escura,

the reason why galaxy clusters

e a razão pelo qual os aglomerados

can teach us about the physics of the very small,

nos ensinam sobre a física das coisas muito pequenas,

is precisely because they are so very big.

é justamente porque são muito grandes.

Fourth thing: the physics of the very strange.

Quarta coisa: a física do muito estranho.

Certainly what I've said so far is crazy.

É claro, o que eu disse até agora parece loucura.

Okay, if there's anything stranger

Mas, se tem algo mais estranho,

I think it has to be dark energy.

acredito que seja a energia escura.

If I throw a ball into the air,

Se eu jogar uma bola para cima,

I expect it to go up.

eu presumo que vai subir.

What I don't expect is that it go up

O que não espero é que suba

at an ever-increasing rate.

numa velocidade crescente.

Similarly, cosmologists understand why

Da mesma forma, os cosmólogos entendem porque

the universe is expanding.

o universo está em expansão.

They don't understand why it's expanding

Mas eles não entendem porque está se expandindo

at an ever-increasing rate.

a uma velocidade cada vez maior.

They give the cause of this

Eles dão um nome para a origem

accelerated expansion a name,

dessa expansão acelerada,

and they call it dark energy.

e eles chamam isso de energia escura.

And, again, we want to learn more about it.

E, mais uma vez, queremos aprender mais sobre isso.

So, one particular question that we have is,

Uma pergunta que temos é,

how does dark energy affect the universe

como é que a energia escura afeta o universo

at the largest scales?

nas escalas maiores?

Depending on how strong it is,

Dependendo da sua força,

maybe structure forms faster or slower.

talvez a estrutura se forma com maior ou menor rapidez.

Well, the problem with the large-scale structure

O problema da estrutura em grande escala do universo

of the universe is that it's horribly complicated.

é que é terrivelmente complicado.

Here is a computer simulation.

Aqui está uma simulação por computador.

And we need a way to simplify it.

E precisamos de uma forma de simplificar isso.

Well, I like to think about this using an analogy.

Eu gosto de pensar nisto usando uma analogia.

If I want to understand the sinking of the Titanic,

Para entender como o Titanic afundou,

the most important thing to do

a coisa mais importante

is not to model the little positions

não seria reunir as pequenas posições

of every single little piece of the boat that broke off.

de cada pedacinho do barco que se rompeu.

The most important thing to do is

A coisa mais importante

to track the two biggest parts.

seria rastrear as duas partes maiores.

Similarly, I can learn a lot about the universe

Da mesma forma, eu posso aprender muito sobre o universo

at the largest scales

nas suas escalas maiores

by tracking its biggest pieces

rastreando suas partes maiores,

and those biggest pieces are clusters of galaxies.

e essas peças maiores são os aglomerados de galáxias.

So, as I come to a close,

Então, como estou concluindo,

you might feel slightly cheated.

talvez vocês se sintam um pouco enganados.

I mean, I began by talking about

Afinal de contas, comecei falando

how galaxy clusters are useful,

de como os aglomerados de galáxias são úteis

and I've given some reasons,

e eu dei algumas das razões,

but what is their use really?

mas como são mesmo úteis?

Well, to answer this,

Para responder,

I want to give you a quote by Henry Ford

quero citar uma frase de Henry Ford

when he was asked about cars.

quando perguntaram a ele sobre carros.

He had this to say:

E ele tinha isso a dizer:

"If I had asked people what they wanted,

"Se eu tivesse perguntado às pessoas o que queriam,

they would have said faster horses."

teriam me pedido cavalos mais rápidos."

Today, we as a society are faced

Hoje, como sociedade, enfrentamos

with many, many difficult problems.

muitos problemas difíceis.

And the solutions to these problems are not obvious.

E as soluções não são óbvias.

They are not faster horses.

Não são cavalos mais rápidos.

They will require an enormous amount of

Elas exigem uma quantidade enorme

scientific ingenuity.

de engenhosidade científica.

So, yes, we need to focus,

Sim, temos de nos focar,

yes, we need to concentrate,

sim, temos de nos concentrar,

but we also need to remember that

mas também precisamos lembrar que

innovation, ingenuity, inspiration --

inovação, criatividade, inspiração -

these things come

essas coisas chegam

when we broaden our field of vision

quando ampliamos o nosso campo de visão

when we step back

quando damos um passo para trás,

when we zoom out.

quando diminuímos o zoom.

And I can't think of a better way to do this than

E não conheço uma melhor forma de fazer isso

by studying the universe around us. Thanks.

do que estudar o universo ao nosso redor. Obrigado.

(Applause)

(Aplausos)