Your body was forged in the spectacular death of stars | Enrico Ramirez-Ruiz

Translator: Ivana Korom Reviewer: Krystian Aparta

Tradutor: Margarida Ferreira Revisora: Norberto Amaral

We are all atomically connected.

Estamos todos interligados pelos átomos.

Fundamentally, universally.

De forma fundamental, de forma universal.

But what does that mean?

Mas o que é que isso quer dizer?

I'm an astrophysicist, and as such,

Eu sou astrofísico e, portanto,

it is my responsibility to trace the cosmic history

a minha função é rastrear a história cósmica

of every single one of your atoms.

de cada um dos seus átomos.

In fact, I would say

Com efeito, eu diria

that one of the greatest achievements of modern astronomy

que uma das maiores façanhas da astronomia moderna

is the understanding of how our atoms were actually put together.

é ter compreendido como os nossos átomos foram criados.

While hydrogen and helium were made

Enquanto o hidrogénio e o hélio foram criados

during the first two minutes of the big bang,

durante os dois primeiros minutos do Big Bang,

the origin of heavy elements,

a origem dos elementos pesados,

such as the iron in your blood, the oxygen we're breathing,

como o ferro do nosso sangue, o oxigénio que respiramos,

the silicone in your computers,

o silício dos nossos computadores,

lies in the life cycle of stars.

provêm do ciclo de vida das estrelas.

Nuclear reactions take lighter elements and transform them into heavier ones,

As reações nucleares transformam

os elementos mais leves em elementos mais pesados.

and that causes stars to shine

É por isso que as estrelas brilham

and ultimately explode,

e acabam por explodir,

therefore enriching the universe with these heavy elements.

enchendo assim o universo com esses elementos pesados.

So without stellar death

Sem a morte das estrelas,

there would be no oxygen

não haveria oxigénio

or other elements heavier than hydrogen and helium,

nem qualquer outro elemento mais pesado do que o hidrogénio e o hélio,

and therefore, there would be no life.

e, portanto, não existiria vida.

There are more atoms in our bodies

Há mais átomos no nosso corpo

than stars in the universe.

do que estrelas no universo.

And these atoms are extremely durable.

Esses átomos são extremamente duradouros.

The origins of our atoms

A origem dos nossos átomos

can be traceable to stars that manufactured them in their interiors

pode ser rastreada até às estrelas que os criaram no seu seio

and exploded them all across the Milky Way,

e, ao explodirem, os espalharam por toda a Via Láctea,

billions of years ago.

há milhares de milhões de anos.

And I should know this,

Eu tenho obrigação de saber isto

because I am indeed a certified stellar mortician.

porque sou um coveiro especializado de estrelas.

(Laughter)

(Risos)

And today, I want to take you on a journey that starts in a supernova explosion

Hoje, gostaria de vos levar numa viagem que começa com uma supernova

e que termina com o ar que estamos a respirar neste momento.

and ends with the air that we're breathing right now.

So what is our body made of?

De que é feito o nosso corpo?

Ninety-six percent consists of only four elements:

96% do nosso corpo consiste em apenas quatro elementos:

hydrogen, carbon, oxygen and nitrogen.

hidrogénio, carbono, oxigénio e azoto.

Now the main character of this cosmic tale is oxygen.

A principal personagem desta história cósmica é o oxigénio.

Not only is the vast majority of our bodies made of oxygen,

Não só a maior parte dos nossos corpos é formada por oxigénio,

but oxygen is the one element fighting to protect life on earth.

como o oxigénio é o elemento que luta para proteger a vida na Terra.

The vast majority of oxygen in the universe

A maior parte do oxigénio no universo

was indeed produced over the entire history of the universe

foi produzida durante toda a história do universo

in these supernova explosions.

nas explosões de supernovas.

These supernova explosions signal the demise of very massive stars.

As supernovas assinalam a morte de estrelas gigantescas.

And for a brilliant month,

E durante um mês luminoso inteiro,

one supernova explosion can be brighter than an entire galaxy

uma supernova pode ser mais brilhante

do que uma galáxia inteira, com milhares de milhões de estrelas.

containing billions of stars.

That is truly remarkable.

É mesmo extraordinário.

That is because massive stars burn brighter

Isso porque as estrelas gigantescas ardem com muito mais brilho

and have a spectacular death, compared to other stars.

e têm uma morte espetacular em comparação com outras estrelas.

Nuclear fusion is really the lifeblood of all stars,

A fusão nuclear é, na verdade, a força vital de todas as estrelas,

including the sun,

incluindo o Sol.

and as a result is the root source of all the energy on earth.

Por consequência, é a fonte de toda a energia na Terra.

You can think of stars as these fusion factories

Imaginem que as estrelas são como centrais nucleares

which are powered by smashing atoms together

alimentadas pela colisão dos átomos entre si,

in their hot and dense interiors.

no seu interior quente e denso.

Now, stars like our sun,

As estrelas como o nosso Sol,

which are relatively small,

que são relativamente pequenas,

burn hydrogen into helium,

transformam o hidrogénio em hélio,

but heavier stars of about eight times the mass of the sun

mas as estrelas mais pesadas, oito vezes mais pesadas que o Sol,

continue this burning cycle

continuam esse ciclo de combustão

even after they exhausted their helium in their cores.

mesmo depois de esgotarem todo o hélio do seu núcleo.

So at this point,

Nessa altura,

the massive star is left with a carbon core,

a estrela gigantesca tem apenas um núcleo formado por carbono,

which, as you know, is the building block of life.

que, como vocês sabem, é o componente essencial da vida.

This carbon core continues to collapse

Esse núcleo de carbono continua em colapso

and as a result, the temperature increases,

e, em consequência disso, a temperatura aumenta,

which allows further nuclear reactions to take place,

o que permite que ocorram mais reações nucleares,

and carbon then burns into oxygen,

e o carbono transforma-se em oxigénio,

into neon, silicon, sulphur

em néon, em silício, em enxofre,

and ultimately iron.

e, finalmente, em ferro.

And iron is the end.

O ferro é o ponto final.

Why?

Porquê?

Because iron is the most bound nuclei in the universe,

Porque o ferro tem o núcleo mais denso do Universo,

which means that we cannot extract energy by burning iron.

e isso quer dizer que é impossível extrair energia do ferro, em fusão.

So when the entire core of the massive star is made of iron,

Então, quando todo o núcleo da estrela gigantesca é feito de ferro,

it's run out of fuel.

o combustível terminou.

And that's an incredibly bad day for a star.

Esse dia é um dia muito mau para uma estrela.

(Laughter)

(Risos)

Without fuel, it cannot generate heat,

Sem combustível, é impossível gerar calor,

and therefore gravity has won the battle.

e assim, a gravidade vence a batalha.

The iron core has no other choice but to collapse,

O núcleo de ferro não tem outra hipótese senão entrar em colapso

reaching incredibly high densities.

e atingir densidades extremamente altas.

Think of 300 million tons

Imaginem 300 milhões de toneladas

reduced to a space the size of a sugar cube.

reduzidas a um espaço do tamanho de um cubo de açúcar.

At these extreme high densities, the core actually resists collapse,

A essa densidade extremamente alta, o núcleo tenta resistir ao colapso,

and as a result,

e em resultado disso,

all of this infalling material bounces off the core.

toda a matéria cai e ressalta no núcleo.

And this dramatic bounce,

Essa explosão radical,

which happens in a fraction of a second or so,

que ocorre numa fração de segundo,

is responsible for ejecting the rest of the star in all directions,

é responsável por espalhar os restos da estrela em todas as direções

ultimately forming a supernova explosion.

acabando por formar uma supernova.

So, sadly, from the perspective of an astrophysicist,

Infelizmente, na perspetiva dos astrofísicos,

the conditions in the centers of these exploding stars

as condições no centro destas estrelas explosivas

cannot be recreated in a laboratory.

não podem ser reproduzidas em laboratório.

(Laughter)

(Risos)

Now, thankfully for humanity, we're not able to do that.

Felizmente para a Humanidade, não conseguimos fazer isso.

(Laughter)

(Risos)

But what does that mean?

Mas o que é que isso significa?

That means that as astrophysicists,

Significa que, enquanto astrofísicos,

we have to rely on sophisticated computer simulations

temos de nos basear em simulações informáticas sofisticadas

in order to understand these complex phenomena.

para entender estes fenómenos complexos.

These simulations can be used to really understand how gas behaves

Estas simulações podem ser usadas para compreendermos

como se comportam os gases sob condições tão extremas.

under such extreme conditions.

And can be used to answer fundamental questions

E podem responder a perguntas fundamentais,

like, "What ultimately disrupted the massive star?"

como, "o que de facto fez explodir a grande estrela?"

"How is it that this implosion can be reversed into an explosion?"

"Como é que esta implosão se transformou numa explosão?"

There's a huge amount of debate in the field,

Há muito debate nesta área de estudo,

but we all agree that neutrinos,

mas todos nós concordamos

que os neutrinos, aquelas partículas esquivas elementares,

which are these elusive elementary particles,

play a crucial role.

têm um papel fundamental.

Yeah?

Certo?

I'm about to show you one of those simulations.

Vou mostrar-vos uma dessas simulações.

So neutrinos are produced in huge numbers once the core collapses.

Os neutrinos são produzidos em grande número

quando o núcleo entra em colapso.

And in fact,

Na verdade, são responsáveis

they are responsible for transferring the energy in this core.

por transferir a energia dentro desse núcleo.

Like thermal radiation in a heater,

Como a radiação térmica num aquecedor,

neutrinos pump energy into the core,

os neutrinos fornecem energia ao núcleo,

increasing the possibility of disrupting the star.

aumentando a possibilidade de a estrela se desestabilizar.

In fact, for about a fraction of a second,

Na verdade, por uma fração de segundo,

neutrinos pump so much energy

os neutrinos criam tanta energia

that the pressure increases high enough that a shock wave is produced

que a pressão aumenta a ponto de formar uma onda de choque

and the shock wave goes and disrupts the entire star.

e essa onda de choque desestabiliza a estrela inteira.

And it is in that shock wave where elements are produced.

É nessa onda de choque que são produzidos os elementos.

So thank you, neutrinos.

Obrigado, neutrinos!

(Laughter)

(Risos)

Supernovas shine bright,

As supernovas brilham muito,

and for a brief period of time,

e durante um breve lapso de tempo,

they radiate more energy than the sun will in its entire lifetime.

irradiam mais energia do que o Sol irradiará em toda a sua vida.

That point of light that you see there,

Esse ponto luminoso que estão a ver,

which was certainly not there before,

e que certamente não estava ali antes,

burns like a beacon,

brilha como um farol,

clearly indicating the position where the massive star has died.

indicando claramente a posição da estrela gigantesca morta.

In a galaxy like our own Milky Way,

Numa galáxia como a nossa Via Láctea,

we estimate that about once every 50 years,

nós estimamos que a cada 50 anos, mais ou menos,

a massive star dies.

morre uma estrela gigantesca.

This implies that somewhere in the universe,

Isso significa que algures no universo,

there's a supernova explosion every second or so.

há uma supernova a cada segundo.

And thankfully for astronomers,

Felizmente para os astrónomos,

some of them are actually found relatively close to earth.

algumas delas estão relativamente próximas da Terra.

Various civilizations recorded these supernova explosions

Diversas civilizações documentaram essas supernovas

long before the telescope was invented.

muito antes da invenção do telescópio.

The most famous of all of them

A mais famosa de todas

is probably the supernova explosion that gave rise to the Crab Nebula.

é provavelmente a supernova que deu origem à Nebulosa do Caranguejo.

Yeah?

Certo?

Korean and Chinese astronomers recorded this supernova in 1054,

Astrónomos coreanos e chineses documentaram essa supernova em 1054,

as did, almost certainly, Native Americans.

assim como, certamente, fizeram os nativos americanos.

This supernova happened about 5,600 light-years away from earth.

Essa supernova ocorreu a cerca de 5600 anos-luz da Terra.

And it was so incredibly bright

E foi tão fantasticamente brilhante

that astronomers could see it during the day.

que os astrónomos conseguiam vê-la durante o dia.

And it was visible to the naked eye for about two years in the night sky.

Era visível a olho nu, no céu noturno, durante cerca de dois anos.

Fast forward 1,000 years or so later, and what do we see?

Avançamos mais uns 1000 anos e o que é que vemos?

We see these filaments that were blasted by the explosion,

Vemos estes filamentos que foram soprados pela explosão,

moving at 300 miles per second.

deslocando-se a 500 km por segundo.

These filaments are essential for us to understand

Estes filamentos são essenciais para compreendermos

how massive stars die.

como morrem as estrelas gigantescas.

The image that you see there

A imagem que aqui vemos

was assembled by the Hubble Space Telescope

foi registada pelo Telescópio Espacial Hubble

over a span of three months.

durante um período de três meses.

And it is incredibly important to astronomers

É extremamente importante para os astrónomos

because it ultimately carries the chemical legacy

porque transporta o legado químico

of the star that exploded.

da estrela que explodiu.

The orange filaments that you see there are the tattered remains of the star,

Os filamentos laranja que vemos aqui são os restos esfarrapados da estrela

and are made primarily of hydrogen,

e são constituídos sobretudo de hidrogénio,

while the blue and red filaments that you see

enquanto os filamentos azuis e os vermelhos que vemos

are the freshly synthesized oxygen.

são o oxigénio acabado de sintetizar.

So studying supernova remnants, like the Crab Nebula,

O estudo dos restos da supernova, como a Nebulosa do Caranguejo,

allowed astronomers to firmly conclude

permitiu que os astrónomos concluíssem com segurança

that the vast majority of oxygen on earth was produced by supernova explosions

que a maior parte do oxigénio na Terra foi produzido por supernovas

over the history of the universe.

ao longo da história do Universo.

And we can estimate

Podemos calcular

that in order to assemble all the atoms of oxygen in our body,

que, para reunir todos os átomos de oxigénio do nosso corpo,

it took on the order of a 100 million supernova.

foram necessárias cerca de 100 milhões de supernovas.

So every bit of you, or at least the majority of it,

Assim, cada pedacinho de nós, ou pelo menos, a maior parte,

came from one of these supernova explosions.

provém de uma dessas supernovas.

So now you may be wondering,

Agora talvez estejam a pensar:

how is it that these atoms

"Como é que estes átomos

that were generated in such extreme conditions

"que foram gerados em condições tão extremas

ultimately took residence in our body?

"acabaram por se instalar no nosso corpo?"

So I want you to follow the thought experiment.

Queria que me acompanhem neste exercício intelectual.

Imagine that we're in the Milky Way, and a supernova happens.

Imaginem que estamos na Via Láctea e acontece uma supernova.

It blasted tons and tons of oxygen atoms

Projeta toneladas e toneladas de átomos de oxigénio

almost into empty space.

quase todos pelo espaço vazio.

A few of them were able to be assembled in a cloud.

Alguns deles conseguem juntar-se numa nuvem.

Now, 4.5 billion years ago,

Há 4500 milhões de anos,

something unsettled that cloud and caused it to collapse,

qualquer coisa desestabiliza essa nuvem e ela colapsa,

forming the sun in its center and the solar system.

formando o Sol no centro e o sistema solar.

So the sun, the planets and life on earth

O Sol, os planetas e a vida na Terra

depend on this beautiful cycle

dependem deste maravilhoso ciclo

of stellar birth, stellar death and stellar rebirth.

do nascimento estelar, morte estelar e renascimento estelar.

And this continues the recycling of atoms in the universe.

E assim continua a reciclagem dos átomos no universo.

And as a result, astronomy and chemistry are intimately connected.

Em conclusão, a astronomia e a química estão intimamente interligadas.

We are life forms that have evolved to inhale the waste products of plants.

Somos formas vivas que evoluíram para inalar os desperdícios

produzidos pelas plantas.

But now you know

Mas agora sabemos

that we also inhale the waste products of supernova explosions.

que também inalamos os desperdícios das supernovas.

(Laughter)

(Risos)

So take a moment, inhale.

Portanto, aproveitem, inspirem.

An oxygen atom has just gone into your body.

Um átomo de oxigénio acaba de entrar no nosso corpo.

It is certain that that oxygen [atom]

Certamente, estes átomos de oxigénio

remembers that it was in the interior of a star

se recorda de ter estado no interior duma estrela

and it was probably manufactured by a supernova explosion.

e provavelmente foi fabricado por uma supernova.

This atom may have traveled the entire solar system

Este átomo pode ter viajado por todo o sistema solar

until it splashed on earth,

até se despenhar na Terra,

long before reaching you.

muito antes de nos alcançar.

When we breathe,

Quando respiramos,

we use hundreds of liters of oxygen every day.

usamos centenas de litros de oxigénio por dia.

So I'm incredibly lucky to be standing in front of this beautiful audience,

Tenho uma sorte incrível de me encontrar em frente desta audiência maravilhosa,

but I'm actually stealing your oxygen atoms.

mas, na verdade, estou a roubar os vossos átomos de oxigénio.

(Laughter)

(Risos)

And because I'm speaking to you,

Como sou eu que estou a falar convosco

I'm giving you some of them back, that once resided in me.

vou devolver-vos alguns dos que já residiram em mim.

So breathing, yeah,

Portanto, respirar

participates in this beautiful exchange of atoms.

participa nesta maravilhosa troca de átomos.

And you can then ask,

E então podem perguntar:

"Well, how many atoms in our body once belonged to Frida Kahlo?"

"Quantos átomos no nosso corpo já pertenceram a Frida Kahlo?"

(Laughter)

(Risos)

About 100,000 of them.

Cerca de 100 000,

100,000 more probably belonged to Marie Curie,

outros 100 000 provavelmente pertenceram a Marie Curie,

100,000 more to Sally Ride,

outros 100 000 a Sally Ride,

or whoever you want to think of.

ou a quem vocês quiserem.

So breathing is not only filling our lungs with cosmic history,

Respirar não serve só para encher os pulmões de história cósmica

but with human history.

mas também de história humana.

I would like to end my talk by sharing a myth

Gostava de terminar esta palestra contando-vos um mito

that is very close to my heart.

que me é muito querido.

A myth from the Chichimeca culture,

Um mito da cultura Chichimeca

which is a very powerful Mesoamerican culture.

que é uma cultura mesoamericana muito poderosa.

And the Chichimecas believe

Os Chichimecas acreditam

that our essence was assembled in the heavens.

que a nossa essência foi montada nos céus.

And on its journey towards us,

Na sua viagem até nós,

it actually fragmented into tons of different pieces.

essa essência fragmentou-se em toneladas de diferentes peças.

So my abuelo used to say,

O meu "abuelo" costumava dizer;

"One of the reasons you feel incomplete

"Uma das razões por que nos sentimos incompletos

is because you are missing your pieces."

"é porque nos faltam algumas peças".

(Laughter)

(Risos)

"But don't be fooled by that.

"Mas não te preocupes.

You've been given an incredible opportunity of growth.

"Deram-te uma oportunidade incrível de crescimento.

Why?

"Porquê?

Because it's not like those pieces were scattered on earth

"Porque essas peças não foram espalhadas pela Terra

and you have to go and pick them up.

"onde possas procurá-las e apanhá-las.

No, those pieces fell into other people.

"Não. Essas peças caíram noutras pessoas.

And only by sharing them you will become more complete.

"E só as partilhando voltarás a ficar completo.

"Sim, durante a nossa vida,

Yes, during your life,

there's going to be individuals that have these huge pieces

"encontrarás indivíduos que têm essas peças todas

that make you feel whole.

"que te fazem sentir completo.

But in your quest of being complete,

"Mas, nessa demanda para ficares completo,

you have to treasure and share every single one of those pieces."

"tens de acarinhar e partilhar cada uma dessas peças."

Sounds a lot like the story of oxygen to me.

Para mim, isto é muito parecido com a história do oxigénio

(Laughter)

(Risos)

Which started in the heavens in a supernova explosion,

Uma coisa que se iniciou nos céus numa supernova

and continues today,

e continua hoje

within the confines of our humanity.

no seio da nossa humanidade.

Our atoms in our body have embarked on an epic odyssey,

Os átomos no nosso corpo entraram numa odisseia épica

with time spans from billions of years to mere centuries,

que durou milhares de milhões de anos ou apenas uns séculos

all leading to you,

e que nos levaram

all of you,

a todos nós,

witnesses of the universe.

a sermos testemunhas do universo.

Thank you.

Obrigado.

(Applause)

(Aplausos)