Patricia Burchat: Shedding light on dark matter

Tradutor: Sérgio Lopes Revisora: Orlando Figueiredo

As a particle physicist, I study the elementary particles

Enquanto física de partículas, eu estudo as partículas elementares

and how they interact on the most fundamental level.

e como interagem ao nível mais fundamental.

For most of my research career, I've been using accelerators,

Ao longo da maior parte da minha carreira de investigadora usei aceleradores,

such as the electron accelerator at Stanford University, just up the road,

como o acelerador de eletrões da Universidade de Stanford,

to study things on the smallest scale.

para estudar coisas à escala mais pequena.

But more recently, I've been turning my attention

Mas, ultimamente, tenho voltado a minha atenção

to the universe on the largest scale.

para o universo a grande escala.

Because, as I'll explain to you,

Porque, como vos explicarei,

the questions on the smallest and the largest scale are actually very connected.

as questões do universo a grande e a pequena escala estão ligadas.

So I'm going to tell you about our twenty-first-century view of the universe,

Por isso vou falar-vos da visão que temos do universo no século XXI,

what it's made of and what the big questions in the physical sciences are --

de que é composto e quais são as grandes questões nas ciências físicas,

at least some of the big questions.

pelo menos algumas das grandes questões.

So, recently, we have realized

Então, recentemente, percebemos

that the ordinary matter in the universe --

que a matéria normal no universo

and by ordinary matter, I mean you, me,

— e por matéria normal quero dizer vocês e eu,

the planets, the stars, the galaxies --

os planetas, as estrelas, as galáxias —

the ordinary matter makes up only a few percent

a matéria normal representa apenas uma pequena percentagem

of the content of the universe.

do conteúdo do universo.

Almost a quarter, or approximately a quarter

Quase um quarto, ou aproximadamente um quarto,

of the matter in the universe, is stuff that's invisible.

da matéria no universo é algo invisível.

By invisible, I mean it doesn't absorb in the electromagnetic spectrum.

Por invisível, quero dizer que não absorve no espectro eletromagnético,

It doesn't emit in the electromagnetic spectrum. It doesn't reflect.

não emite no espectro eletromagnético, não reflete,

It doesn't interact with the electromagnetic spectrum,

Não interage com o espectro eletromagnético,

which is what we use to detect things.

que é o que usamos para detetar coisas.

It doesn't interact at all. So how do we know it's there?

Não interage de todo. Então como sabemos que está lá?

We know it's there by its gravitational effects.

Sabemos que está lá pelos seus efeitos gravitacionais.

In fact, this dark matter dominates

Na verdade, esta matéria escura domina

the gravitational effects in the universe on a large scale,

os efeitos gravitacionais no universo em grande escala.

and I'll be telling you about the evidence for that.

Vou falar-vos sobre as provas para tal.

What about the rest of the pie?

E o resto do bolo?

The rest of the pie is a very mysterious substance called dark energy.

O resto do bolo é uma substância muito misteriosa chamada energia escura.

More about that later, OK.

Volto a isso mais tarde, Ok?

So for now, let's turn to the evidence for dark matter.

Para já, voltemo-nos para as provas da matéria escura.

In these galaxies, especially in a spiral galaxy like this,

Nestas galáxias, especialmente em galáxias em espiral como esta,

most of the mass of the stars is concentrated in the middle of the galaxy.

a maior parte da massa das estrelas está concentrada no meio da galáxia.

This huge mass of all these stars keeps stars in circular orbits in the galaxy.

A enorme massa de todas estas estrelas

mantém as estrelas em órbitas circulares na galáxia.

So we have these stars going around in circles like this.

Por isso temos estas estrelas a andar em círculos como este.

As you can imagine, even if you know physics, this should be intuitive, OK --

Como podem imaginar — mesmo para quem não sabe física, isto deve ser intuitivo —

that stars that are closer to the mass in the middle will be rotating at a higher speed

as estrelas mais próximas da massa central têm rotações mais rápidas

than those that are further out here, OK.

que aquelas que estão mais longe.

So what you would expect is that if you measured the orbital speed of the stars,

Então seria de esperar que, se medíssemos as velocidades orbitais das estrelas,

that they should be slower on the edges than on the inside.

estas deveriam ser mais lentas no exterior que no interior.

In other words, if we measured speed as a function of distance --

Ou seja, se medíssemos a velocidade como função da distância

this is the only time I'm going to show a graph, OK --

— só vos vou mostrar este gráfico —

we would expect that it goes down as the distance increases

seria de esperar que a velocidade baixasse

à medida que aumenta a distância do centro da galáxia.

from the center of the galaxy.

When those measurements are made,

Pelo contrário, quando fazemos essas medições,

instead what we find is that the speed is basically constant,

verificamos que a velocidade é essencialmente constante

as a function of distance.

em função da distância.

If it's constant, that means that the stars out here

Se é constante, significa que as estrelas aqui

are feeling the gravitational effects of matter that we do not see.

estão a sentir os efeitos gravitacionais de matéria que nós não vemos.

In fact, this galaxy and every other galaxy

Na verdade, esta galáxia, como qualquer outra galáxia,

appears to be embedded in a cloud of this invisible dark matter.

aparenta estar imersa numa nuvem desta matéria escura invisível.

And this cloud of matter is much more spherical than the galaxy themselves,

E esta nuvem de matéria é muito mais esférica que as próprias galáxias,

and it extends over a much wider range than the galaxy.

e estende-se por distâncias muito maiores que a galáxia.

So we see the galaxy and fixate on that, but it's actually a cloud of dark matter

Então vemos a galáxia e fixamo-nos nisso, mas é uma nuvem de matéria escura

that's dominating the structure and the dynamics of this galaxy.

que está a dominar a estrutura e as dinâmicas desta galáxia.

Galaxies themselves are not strewn randomly in space;

As próprias galáxias não estão espalhadas aleatoriamente no espaço;

they tend to cluster.

tendem a agrupar-se.

And this is an example of a very, actually, famous cluster, the Coma cluster.

isto é um exemplo de um aglomerado bastante famoso, o aglomerado de Coma.

And there are thousands of galaxies in this cluster.

Há milhares de galáxias neste aglomerado.

They're the white, fuzzy, elliptical things here.

São estas coisas brancas, difusas e elíticas.

So these galaxy clusters -- we take a snapshot now,

Se tirarmos uma foto agora a estes aglomerados de galáxias,

we take a snapshot in a decade, it'll look identical.

e tirarmos outra daqui a 10 anos, eles vão parecer idênticos.

But these galaxies are actually moving at extremely high speeds.

Mas estas galáxias estão a mover-se a altíssimas velocidades.

They're moving around in this gravitational potential well of this cluster, OK.

Estão a mover-se no poço potencial gravitacional deste aglomerado.

So all of these galaxies are moving.

Todas estas galáxias estão em movimento.

We can measure the speeds of these galaxies, their orbital velocities,

Podemos medir as velocidades das galáxias, as suas velocidades orbitais,

and figure out how much mass is in this cluster.

e perceber quanta massa existe neste aglomerado.

And again, what we find is that there is much more mass there

E, novamente, o que encontramos é que há lá muito mais massa

than can be accounted for by the galaxies that we see.

que aquilo que pode ser contabilizado pelas galáxias que vemos.

Or if we look in other parts of the electromagnetic spectrum,

Ou, se olharmos para outras partes do espetro eletromagnético,

we see that there's a lot of gas in this cluster, as well.

vemos que também há muito gás neste aglomerado.

But that cannot account for the mass either.

Mas isso também não corresponde à massa em falta.

In fact, there appears to be about ten times as much mass here

Parece haver cerca de 10 vezes mais massa aqui,

in the form of this invisible or dark matter

sob a forma desta matéria escura ou invisível

as there is in the ordinary matter, OK.

do que há massa normal.

It would be nice if we could see this dark matter a little bit more directly.

Seria bom se pudéssemos ver

esta matéria escura um pouco mais diretamente.

I'm just putting this big, blue blob on there, OK,

Sou eu que estou a colocar esta grande bolha azul,

to try to remind you that it's there.

para vos lembrar que está lá.

Can we see it more visually? Yes, we can.

Podemos representar mais visualmente? Sim, podemos.

And so let me lead you through how we can do this.

Vou mostrar-vos como podemos fazê-lo.

So here's an observer:

O observador está aqui.

it could be an eye; it could be a telescope.

É um olho, podia ser um telescópio.

And suppose there's a galaxy out here in the universe.

Suponham que há uma galáxia algures no universo.

How do we see that galaxy?

Como vemos esta galáxia?

A ray of light leaves the galaxy and travels through the universe

Um raio de luz parte da galáxia e viaja através do universo

for perhaps billions of years

durante milhares de milhões de anos

before it enters the telescope or your eye.

antes de entrar no telescópio ou nos nossos olhos.

Now, how do we deduce where the galaxy is?

Como podemos deduzir onde fica essa galáxia?

Well, we deduce it by the direction that the ray is traveling

Podemos deduzi-lo pela direção em que o raio viaja

as it enters our eye, right?

quando atinge o nosso olho, certo?

We say, the ray of light came this way;

Dizemos, o raio de luz veio por aqui,

the galaxy must be there, OK.

a galáxia tem que estar ali.

Now, suppose I put in the middle a cluster of galaxies --

Agora, suponham que coloco no meio um aglomerado de galáxias.

and don't forget the dark matter, OK.

Não se esqueçam da matéria escura.

Now, if we consider a different ray of light, one going off like this,

Se consideramos um raio de luz diferente, um que vá assim,

we now need to take into account

temos de ter em conta o que Einstein previu

what Einstein predicted when he developed general relativity.

quando desenvolveu a relatividade geral.

And that was that the gravitational field, due to mass,

Ou seja, que o campo gravitacional, devido à massa,

will deflect not only the trajectory of particles,

vai desviar não só a trajetória de partículas

but will deflect light itself.

mas vai desviar a própria luz.

So this light ray will not continue in a straight line,

Então este raio de luz não vai continuar em linha reta,

but would rather bend and could end up going into our eye.

mas vai curvar-se e pode acabar por chegar aos nossos olhos.

Where will this observer see the galaxy?

Onde é que este observador vê a galáxia?

You can respond. Up, right?

Podem responder. Lá em cima, não é?

We extrapolate backwards and say the galaxy is up here.

Nós extrapolamos para trás e dizemos que a galáxia está aqui.

Is there any other ray of light

Há algum outro raio de luz

that could make into the observer's eye from that galaxy?

que possa chegar ao observador vindo daquela galáxia?

Yes, great. I see people going down like this.

Há, ótimo. Estou a ver pessoas a apontar para baixo.

So a ray of light could go down, be bent

O raio de luz pode descer, curvar

up into the observer's eye,

para cima em direção ao observador,

and the observer sees a ray of light here.

e o observador vê o raio de luz aqui.

Now, take into account the fact that we live in

Agora, tenham em conta que vivemos

a three-dimensional universe, OK,

num universo tridimensional,

a three-dimensional space.

num espaço tridimensional.

Are there any other rays of light that could make it into the eye?

Haverá outros raios de luz que possam chegar aos nossos olhos?

Yes! The rays would lie on a -- I'd like to see -- yeah, on a cone.

(Risos)

Claro! Os raios formariam um cone.

So there's a whole ray of light -- rays of light on a cone --

Então há raios de luz, raios de luz num cone,

that will all be bent by that cluster

que são curvados pelo aglomerado

and make it into the observer's eye.

e vão chegar ao olho do observador.

If there is a cone of light coming into my eye, what do I see?

Se há um cone de luz em direção aos meus olhos, o que é que vejo?

A circle, a ring. It's called an Einstein ring. Einstein predicted that, OK.

Um círculo, um anel.

Chama-se anel de Einstein, que Einstein previu.

Now, it will only be a perfect ring if the source, the deflector

Mas só será um anel perfeito se a fonte, o deflector e o olho

and the eyeball, in this case, are all in a perfectly straight line.

estiverem numa linha reta perfeita.

If they're slightly skewed, we'll see a different image.

Se estiverem ligeiramente desviados, veremos uma imagem diferente.

Now, you can do an experiment tonight over the reception, OK,

Podem fazer uma experiência hoje à noite na receção,

to figure out what that image will look like.

para perceber como seria essa imagem.

Because it turns out that there is a kind of lens that we can devise,

Porque acontece que há um tipo de lente que podemos conceber,

that has the right shape to produce this kind of effect.

que tem a forma perfeita para produzir esse tipo de efeito.

We call this gravitational lensing.

Chamamos a isto lente gravitacional.

And so, this is your instrument, OK.

Portanto, este é o vosso instrumento.

(Laughter).

(Risos)

But ignore the top part.

Mas ignorem a parte de cima.

It's the base that I want you to concentrate, OK.

É na base que se devem concentrar.

So, actually, at home, whenever we break a wineglass,

Na verdade, lá em casa, sempre que partimos um copo de vinho,

I save the bottom, take it over to the machine shop.

eu guardo o fundo e levo-o para a oficina.

We shave it off, and I have a little gravitational lens, OK.

Limamo-lo, e eu fico com uma pequena lente gravitacional.

So it's got the right shape to produce the lensing.

Tem a forma exata para produzir o efeito.

And so the next thing you need to do in your experiment

Para continuarem a vossa experiência, peguem num guardanapo.

is grab a napkin. I grabbed a piece of graph paper -- I'm a physicist. (Laughter)

Eu usei papel milimétrico. Sou física.

So, a napkin. Draw a little model galaxy in the middle.

(Risos)

Desenhem uma galáxia modelo no meio do guardanapo.

And now put the lens over the galaxy,

Depois coloquem a lente sobre a galáxia

and what you'll find is that you'll see a ring, an Einstein ring.

e vão conseguir ver um anel, um anel de Einstein.

Now, move the base off to the side,

Agora, movam a base para o lado,

and the ring will split up into arcs, OK.

e o anel vai dividir-se em arcos.

And you can put it on top of any image.

Podem colocar a lente em cima de qualquer imagem.

On the graph paper, you can see

No papel milimétrico vemos como todas as linhas ficam distorcidas.

how all the lines on the graph paper have been distorted.

And again, this is a kind of an accurate model

Isto é uma representação fiel

of what happens with the gravitational lensing.

do que acontece com as lentes gravitacionais.

OK, so the question is: do we see this in the sky?

Então a questão é: nós vemos isto no céu?

Do we see arcs in the sky when we look at, say, a cluster of galaxies?

Vemos arcos no céu quando olhamos para um aglomerado de galáxias?

And the answer is yes.

E a resposta é: sim.

And so, here's an image from the Hubble Space Telescope.

Esta é uma imagem do telescópio espacial Hubble.

Many of the images you are seeing

Muitas das imagens que veem

are earlier from the Hubble Space Telescope.

são mais antigas que o telescópio espacial Hubble.

Well, first of all, for the golden shape galaxies --

Antes de mais, as galáxias douradas

those are the galaxies in the cluster.

são as galáxias do aglomerado.

They're the ones that are embedded in that sea of dark matter

São as que estão imersas naquele mar de matéria escura

that are causing the bending of the light

que estão a causar a curvatura da luz

to cause these optical illusions, or mirages, practically,

e causam estas ilusões de ótica, ou miragens

of the background galaxies.

das galáxias de fundo.

So the streaks that you see, all these streaks,

Então todas estas faixas que estão a ver

are actually distorted images of galaxies that are much further away.

são imagens distorcidas de galáxias muito mais distantes.

So what we can do, then, is based on how much distortion

Portanto, baseamo-nos na quantidade de distorção

we see in those images, we can calculate how much mass

que vemos naquelas imagens, para calcular a quantidade de massa

there must be in this cluster.

que deve existir neste aglomerado.

And it's an enormous amount of mass.

É uma enorme quantidade de massa.

And also, you can tell by eye, by looking at this,

Também conseguimos perceber, olhando para isto,

that these arcs are not centered on individual galaxies.

que estes arcos não estão centrados em galáxias individuais;

They are centered on some more spread out structure,

estão centrados numa estrutura mais espalhada.

and that is the dark matter

E isso é a matéria escura

in which the cluster is embedded, OK.

em que o aglomerado está imerso.

So this is the closest you can get to kind of seeing

Isto é o mais próximo que podemos estar

at least the effects of the dark matter with your naked eye.

de ver, pelo menos os efeitos da matéria escura a olho nu.

OK, so, a quick review then, to see that you're following.

Uma pequena revisão, para ver se estão a acompanhar.

So the evidence that we have

A evidência que temos de que um quarto do universo é matéria escura,

that a quarter of the universe is dark matter --

this gravitationally attracting stuff --

essa coisa com atração gravitacional,

is that galaxies, the speed with which stars orbiting galaxies

é que as velocidades a que as estrelas orbitam as galáxias

is much too large; it must be embedded in dark matter.

são demasiado grandes, têm que estar envolvidas em matéria escura.

The speed with which galaxies within clusters are orbiting is much too large;

A velocidade a que as galáxias orbitam nos aglomerados é demasiado grande,

as galáxias têm que estar envolvidas em matéria escura.

it must be embedded in dark matter.

And we see these gravitational lensing effects, these distortions

Vemos estes efeitos de lente gravitacional.

Estas distorções também dizem

that say that, again, clusters are embedded in dark matter.

que os aglomerados estão imersos em matéria escura.

OK. So now, let's turn to dark energy.

Então agora voltemo-nos para a energia escura.

Para perceber as evidências para a energia escura, temos de discutir algo

So to understand the evidence for dark energy, we need to discuss something

that Stephen Hawking referred to in the previous session.

a que o Stephen Hawking aludiu numa sessão anterior.

And that is the fact that space itself is expanding.

Isto é, o facto de o próprio espaço estar em expansão.

So if we imagine a section of our infinite universe --

Então imaginemos uma secção do nosso universo infinito,

and so I've put down four spiral galaxies, OK --

na qual eu coloquei 4 galáxias espirais.

and imagine that you put down a set of tape measures,

Imaginem que colocam um conjunto de fitas métricas,

para que cada linha aqui corresponda a uma fita métrica,

so every line on here corresponds to a tape measure,

horizontal or vertical, for measuring where things are.

horizontal ou vertical, para medirmos onde estão as coisas.

If you could do this, what you would find

Se pudessem fazer isto, o que iam descobrir

that with each passing day, each passing year,

é que a cada dia que passa, a cada ano que passa,

each passing billions of years, OK,

a cada milhar de milhões de anos que passa,

the distance between galaxies is getting greater.

a distância entre galáxias está a aumentar.

Não é porque as galáxias se estejam

And it's not because galaxies are moving

away from each other through space.

a afastar umas das outras através do espaço;

não estão necessariamente a mover-se através do espaço.

They're not necessarily moving through space.

They're moving away from each other

Estão a afastar-se umas das outras

because space itself is getting bigger, OK.

porque o próprio espaço está a aumentar.

That's what the expansion of the universe or space means.

É isso que significa a expansão do universo ou do espaço.

So they're moving further apart.

Então estão a afastar-se cada vez mais.

Now, what Stephen Hawking mentioned, as well,

Agora, Stephen Hawking também referiu

is that after the Big Bang, space expanded at a very rapid rate.

que, depois do Big Bang, o espaço se expandiu a um ritmo enorme.

But because gravitationally attracting matter

Mas como a matéria gravitacionalmente atrativa

is embedded in this space,

está imersa neste espaço,

it tends to slow down the expansion of the space, OK.

tem tendência a travar a expansão do espaço.

So the expansion slows down with time.

Então a expansão vai desacelerando com o tempo.

So, in the last century, OK, people debated

No século passado, as pessoas discutiram

about whether this expansion of space would continue forever;

se esta expansão do espaço continuaria para sempre,

whether it would slow down, you know,

ou se iria abrandar,

will be slowing down, but continue forever;

abrandar, mas continuando para sempre.

slow down and stop, asymptotically stop;

Abrandar até parar, parar assintoticamente,

or slow down, stop, and then reverse, so it starts to contract again.

ou abrandar, parar, e inverter o sentido, começando a contrair-se novamente.

So a little over a decade ago,

Há pouco mais de uma década,

two groups of physicists and astronomers

dois grupos de físicos e astrónomos

set out to measure the rate at which

lançaram-se na tentativa de medir o ritmo

the expansion of space was slowing down, OK.

a que a expansão do espaço estava a abrandar.

By how much less is it expanding today,

Por quão menos se expande hoje,

compared to, say, a couple of billion years ago?

em comparação com há 2 mil milhões de anos.

The startling answer to this question, OK, from these experiments,

A assustadora resposta a esta questão, a partir destas experiências,

was that space is expanding at a faster rate today

foi que o espaço se está a expandir a um ritmo maior hoje,

than it was a few billion years ago, OK.

que há uns milhares de milhões de anos.

So the expansion of space is actually speeding up.

Então a expansão do espaço está a acelerar.

This was a completely surprising result.

Este foi um resultado totalmente surpreendente.

There is no persuasive theoretical argument for why this should happen, OK.

Não há nenhum argumento teórico persuasivo que explique porque isto acontece.

No one was predicting ahead of time this is what's going to be found.

Ninguém conseguiu prever que seria isto que encontraríamos.

It was the opposite of what was expected.

Era o oposto do que esperávamos.

So we need something to be able to explain that.

Então precisamos de algo para podermos explicar isso.

Now it turns out, in the mathematics,

Acontece que, nas equações,

you can put it in as a term that's an energy,

pode colocar-se um termo que é uma energia.

Mas é um tipo de energia totalmente diferente

but it's a completely different type of energy

from anything we've ever seen before.

de tudo que tenhamos visto antes.

We call it dark energy,

Chamamo-la de energia escura,

and it has this effect of causing space to expand.

e tem este efeito de fazer com que o espaço se expanda.

But we don't have a good motivation

Mas não temos uma boa razão

for putting it in there at this point, OK.

para a colocar lá nesta altura.

So it's really unexplained as to why we need to put it in.

Por isso está por explicar por que razão temos de a colocar.

Now, so at this point, then, what I want to really emphasize to you,

Neste momento, o que quero destacar,

é que, antes de mais, a matéria escura e a energia escura

is that, first of all, dark matter and dark energy

are completely different things, OK.

são coisas completamente diferentes.

There are really two mysteries out there as to what makes up most of the universe,

Há dois mistérios no que diz respeito à constituição da maior parte do universo,

and they have very different effects.

e têm efeitos muito diferentes.

Dark matter, because it gravitationally attracts,

A matéria escura, porque atrai gravitacionalmente,

it tends to encourage the growth of structure, OK.

tende a encorajar o crescimento de estruturas.

So clusters of galaxies will tend to form,

Tendem a formar-se aglomerados de galáxias

because of all this gravitational attraction.

devido a toda esta atração gravitacional.

Dark energy, on the other hand,

A energia escura, por outro lado,

is putting more and more space between the galaxies,

está a colocar cada vez mais espaço entre as galáxias.

makes it, the gravitational attraction between them decrease,

Faz com que a atração gravitacional entre elas diminua,

and so it impedes the growth of structure.

e impede o crescimento de estruturas.

So by looking at things like clusters of galaxies,

Então olhando para coisas como aglomerados de galáxias,

and how they -- their number density,

e como elas — a sua densidade numérica,

how many there are as a function of time --

quantas existem como função do tempo —

we can learn about how dark matter and dark energy

podemos aprender como esta matéria escura e energia escura

compete against each other in structure forming.

competem entre elas na formação de estruturas.

In terms of dark matter, I said that we don't have any,

Em relação à matéria escura, eu disse que não temos

you know, really persuasive argument for dark energy.

qualquer argumento persuasivo a favor da energia escura.

Do we have anything for dark matter? And the answer is yes.

E temos algum em favor da matéria escura? A resposta é: sim.

We have well-motivated candidates for the dark matter.

Temos candidatos bem suportados para a matéria escura.

Now, what do I mean by well motivated?

O que é que quero dizer por bem suportados?

I mean that we have mathematically consistent theories

Quero dizer que temos teorias matematicamente consistentes

that were actually introduced

que foram introduzidas

to explain a completely different phenomenon, OK,

para explicar um fenómeno completamente diferente,

things that I haven't even talked about,

sobre coisas de que nem sequer falei,

that each predict the existence

que preveem a existência

of a very weakly interacting, new particle.

de uma nova partícula com interação fraca.

So, this is exactly what you want in physics:

É exatamente isto que queremos em Física:

where a prediction comes out of a mathematically consistent theory

quando uma previsão decorre de uma teoria matematicamente consistente

that was actually developed for something else.

que até foi desenvolvida para outra coisa.

But we don't know if either of those

Mas nós não sabemos se qualquer delas

are actually the dark matter candidate, OK.

é uma candidata para a matéria escura.

One or both, who knows? Or it could be something completely different.

Uma ou ambas, quem sabe? Ou pode ser algo totalmente diferente.

Now, we look for these dark matter particles

Se olharmos para estas partículas de matéria escura,

because, after all, they are here in the room, OK,

porque, afinal, elas estão aqui na sala

e não passaram pela porta.

and they didn't come in the door.

They just pass through anything.

Elas passam através de qualquer coisa.

They can come through the building, through the Earth --

Podem atravessar um edifício, a Terra,

they're so non-interacting.

por interagirem tão pouco.

So one way to look for them is to build detectors

Uma das formas de as procurarmos é construir detetores

that are extremely sensitive to a dark matter particle coming through and bumping it.

que sejam extremamente sensíveis à presença de partículas de matéria escura.

So a crystal that will ring if that happens.

Como um cristal que alerte se isso acontecer.

So one of my colleagues up the road and his collaborators

Um dos meus colegas e os seus colaboradores

have built such a detector.

construíram um desses detetores.

And they've put it deep down in an iron mine in Minnesota,

Colocaram-no bem no fundo duma mina de ferro no Minnesota,

OK, deep under the ground, and in fact, in the last couple of days

Nos últimos dois dias

announced the most sensitive results so far.

anunciaram os resultados mais sensíveis até agora.

They haven't seen anything, OK, but it puts limits on what the mass

Eles não viram nada, mas aquilo estabeleceu limites à massa e à força

and the interaction strength of these dark matter particles are.

da interação que estas partículas de matéria escura podem ter.

There's going to be a satellite telescope launched later this year

Vai haver o lançamento de um telescópio satélite este ano.

and it will look towards the middle of the galaxy,

Vai olhar em direção ao centro da galáxia,

para ver se podemos ver partículas de matéria escura a aniquilarem-se

to see if we can see dark matter particles annihilating

and producing gamma rays that could be detected with this.

e a produzir raios gama que possam ser detetados.

The Large Hadron Collider, a particle physics accelerator,

O Grande Colisionador de Hadrões, um acelerador de partículas,

that we'll be turning on later this year.

que vai ser ligado este ano.

It is possible that dark matter particles might be produced

É possível que possam produzir-se partículas de matéria escura

at the Large Hadron Collider.

no Grande Colisionador de Hadrões.

Now, because they are so non-interactive,

Mas, como interagem tão pouco,

they will actually escape the detector,

vão escapar ao detetor,

so their signature will be missing energy, OK.

por isso a sua assinatura será a falta de energia.

Now, unfortunately, there is a lot of new physics

Infelizmente, há muitas coisas novas na Física

cuja assinatura possa ser a falta de energia,

whose signature could be missing energy,

so it will be hard to tell the difference.

por isso vai ser difícil diferenciá-las.

And finally, for future endeavors, there are telescopes being designed

E, por fim, para novos empreendimentos, há telescópios a serem desenhados

specifically to address the questions of dark matter and dark energy --

especificamente para tratar da questão da matéria escura e energia escura.

ground-based telescopes, and there are three space-based telescopes

Há telescópios terrestres e há 3 telescópios astronómicos

that are in competition right now

que estão em competição neste momento

to be launched to investigate dark matter and dark energy.

para serem lançados e investigarem a matéria escura e a energia escura.

So in terms of the big questions:

Em termos das grandes questões:

what is dark matter? What is dark energy?

O que é matéria escura? O que é energia escura?

The big questions facing physics.

As grandes questões da Física.

And I'm sure you have lots of questions,

Tenho a certeza que têm muitas perguntas

which I very much look forward to addressing

a que terei muito gosto em responder

over the next 72 hours, while I'm here. Thank you.

durantes as próximas 72 horas, enquanto cá estou.

(Applause)

Obrigada.

(Aplausos)