Como detectar uma supernova - Samantha Kuula

Veja a lição completa: http://ed.ted.com/lessons/how-to-detect-a-supernova-samantha-kuula

Neste instante, em algum lugar do universo, uma estrela acabou de explodir. Na verdade, uma supernova ocorre a cada segundo no universo observável. Apesar disso, nunca conseguimos ver uma supernova no seu início violento. Será possível detectá-la bem no seu início? Samantha Kuula dá detalhes da ciência que governa o sistema de alarme de uma supernova.

Lição de Samantha Kuula, animação de Nick Hilditch.

Neste instante,
em algum lugar do universo,

uma estrela acabou de explodir.

Lá se foi outra.

Na verdade, uma supernova ocorre
a cada segundo no universo observável

e, em média, há uma a cada 25 a 50 anos

em uma galáxia com o tamanho
e a idade da Via Láctea.

Entretanto, nós nunca conseguimos
ver uma acontecer

desde o seu início violento.

Claro, como poderíamos?

Em uma das centenas de bilhões
de estrelas próximas

poderíamos observar a supernova

que destruiria a superfície estelar.

Os nossos melhores telescópios
precisariam estar focalizados

na estrela correta,

exatamente no instante correto,
para obtermos dados significativos.

Deve-se dizer que as chances de isso
ocorrer são astronomicamente pequenas.

Mas e se pudéssemos nos antecipar
a uma supernova

antes que sua luz chegasse até nós?

Isto pode parecer impossível.

Afinal, nada pode ser
mais veloz do que a luz, certo?

Até onde sabemos, sim.

Mas, em uma corrida, não importa ser veloz
se você entra em um desvio

enquanto alguém segue em frente
em direção à reta de chegada.

Exatamente por essa razão,

os fótons não vencem a corrida
da supernova até a Terra.

Os neutrinos vencem.

Eis o porquê.

Há dois tipos de supernova.

O tipo 1 é quando uma estrela acumula
tanta matéria de outra vizinha,

que inicia uma reação nuclear
em cadeia e a faz explodir.

No tipo 2, a estrela esgota
seu combustível nuclear,

de modo que as forças gravitacionais
que a comprimem

superam as forças da mecânica quântica
que atuam para expandi-la,

e o núcleo estelar sofre um colapso
sob a ação do seu próprio peso

em um centésimo de segundo.

Embora os limites externos da estrela
não sejam afetados pelo colapso do núcleo,

as regiões internas aceleram
pelo vácuo a dentro,

chocam-se com o núcleo
e voltam iniciando a explosão.

Em ambos os cenários,

a estrela expele
uma quantidade inigualável de energia,

bem como uma grande quantidade de matéria.

Na verdade, todos os átomos
mais pesados do que o níquel,

inclusive elementos como o ouro e a prata,

formam-se apenas nas reações de supernova.

Nas supernovas do tipo 2,

cerca de 1% da energia consiste de fótons,

que nós conhecemos como luz,

ao passo que 99%
são irradiados como neutrinos,

as partículas elementares
que são conhecidas

por raramente interagir
com seja lá o que for.

Vindas do núcelo estelar,

a matéria que explode
leva dezenas de minutos, ou até horas,

ou em casos raros, vários dias

para atingir a superfície da estrela
e escapar através dela.

Contudo, os neutrinos,
graças à sua não interatividade,

seguem um caminho muito mais direto.

No momento em que há mudança visível
na superfície da estrela,

os neutrinos têm várias horas de vantagem
à frente dos fótons.

Eis por que os astrônomos e físicos

foram capazes de organizar
um projeto chamado SNEWS,

Sistema de Alerta Prévio de Supernova.

Quando os detectores espalhados pelo mundo
captam uma erupção de neutrinos,

eles enviam mensagens
para um computador central em Nova Iorque.

Se vários detectores receberem
sinais semelhantes dentro de dez segundos,

SNEWS disparará um sinal de alerta
que uma supernova está iminente.

Com a ajuda de informações
de distância e direção

dos detectores de neutrinos,

astrônomos amadores e cientistas

varrerão os céus e trocarão informações

para identificar rapidamente
a supernova galáctica

e apontar os maiores telescópios
do mundo naquela direção.

A última supernova que enviou
neutrinos detectáveis à Terra foi em 1987,

nos limites da Nebulosa da Tarântula,

na grande Nuvem de Magalhães,
uma galáxia próxima.

Seus neutrinos atingiram a Terra
cerca de três horas antes da luz visível.

Pode ocorrer outra a qualquer momento,
e quando isto acontecer,

SNEWS lhe dará a oportunidade de ser
um dos primeiros a testemunhar algo

que humano algum jamais havia visto.