Como os raios cósmicos nos ajudam a compreender o universo — Veronica Bindi

Vejam a lição completa: http://ed.ted.com/lessons/how-cosmic-rays-help-us-understand-the-universe-veronica-bindi

Só conhecemos 4% do que compõe o universo. Também poderemos saber o que existe para além da nossa galáxia... e se há formas de matéria ainda não conhecidas? Felizmente, temos mensageiros do espaço — os raios cósmicos — que nos trazem informações físicas de partes do cosmos para além do nosso alcance. Veronica Bindi explica o que são os raios cósmicos e como transmitem informações sobre o nosso universo vindas de muito longe.

Lição de Veronica Bindi, animação de TED-Ed.

Até que ponto podemos conhecer
o universo para além da nossa galáxia?

O Telescópio Hubble tem-nos permitido ver

objetos no espaço à distância
de 13 mil milhões de anos-luz.

Mas isso ainda não nos dá resposta
a todas as nossas interrogações, como:

"De que é feito o nosso universo?"

"Quais são os elementos
mais abundantes?"

"O espaço contém formas
de matéria desconhecidas?"

"Haverá estrelas ou galáxias
de antimatéria?"

Não é possível responder
a algumas destas perguntas

apenas a partir de imagens visuais,

mas e se tivéssemos mensageiros
que nos dessem informações físicas

de partes distantes do cosmos,

para além do alcance
de exploradores ou de satélites?

De certa forma, temo-los,

e esses "mensageiros do espaço"
chamam-se raios cósmicos.

Os raios cósmicos foram descobertos
em 1912 por Victor Hess

quando ele começou a explorar as variações

no nível de radiações da atmosfera,

que, até aí, se julgava emanarem
da crosta terrestre.

Fazendo medições a bordo
de um balão, durante um eclipse,

Hess demonstrou que as radiações
aumentavam a maiores altitudes

e que o Sol não podia ser a origem delas.

A conclusão espantosa foi que
não eram originárias de nenhum ponto

da atmosfera da Terra,
mas do espaço exterior.

O nosso universo é composto
por muitos objetos astronómicos.

Milhares de milhões de estrelas
de todos os tamanhos,

buracos negros,
núcleos galácticos ativos,

astroides, planetas e muito mais.

Durante perturbações violentas,

como a explosão duma grande estrela
numa supernova,

milhares de milhões de partículas
são projetadas no espaço.

Embora lhes chamemos raios,

os raios cósmicos consistem
nessas partículas de alta energia

e não em fotões que compõem
os raios luminosos.

Enquanto a luz de uma explosão
viaja em linha reta

à sua conhecida velocidade constante,

as partículas ficam encerradas
em círculos extraordinários

por ondas de choque magnéticas
gerados pela explosão.

A travessia incessante das linhas
daqueles campos magnéticos

acelera-as até quase à velocidade
da luz antes de se escaparem.

Há muitos raios cósmicos no espaço,

e algumas dessas partículas viajaram
durante milhares de milhões de anos

antes de atingirem a Terra.

Quando entram na nossa atmosfera,
colidem com as moléculas

gerando raios cósmicos secundários,

partículas mais leves
com menos energia do que as originais.

A maioria delas são absorvidas
na atmosfera,

mas algumas conseguem atingir o solo,
passando mesmo através do nosso corpo.

Ao nível do mar, essas radiações
são muito baixas.

Mas as pessoas que passam
muito tempo em altitudes mais altas,

como as tripulações dos aviões,
sofrem uma exposição muito maior.

O que torna os raios cósmicos
úteis como mensageiros

é que contêm os vestígios
das suas origens.

Ao estudar a frequência
com que ocorrem as diferentes partículas,

os cientistas conseguem determinar
a abundância relativa de elementos

como o hidrogénio e o hélio,
no universo.

Mas os raios cósmicos podem fornecer
informações ainda mais fascinantes

sobre o tecido do próprio universo.

Uma experiência chamada A.M.S.
— Espectrómetro Magnético Alfa —

foi instalada recentemente a bordo
da Estação Espacial Internacional,

contendo vários detetores
que podem medir, em separado,

a velocidade, a trajetória, a radiação,

a massa e a energia
das partículas de um raio cósmico,

assim como se as partículas
são matéria ou antimatéria.

Embora as duas, normalmente,
sejam impossíveis de distinguir,

as suas cargas opostas permitem

que sejam detetadas
com a ajuda de um íman.

O Espetrómetro Magnético Alfa está
a medir 50 milhões de partículas por dia

e as informações sobre cada partícula

são enviadas em tempo real
da estação espacial

para a sala de controlo da A.M.S. no CERN.

Durante os próximos meses e anos,

espera-se recolher informações
espantosas e úteis sobre a antimatéria,

a possível existência de matéria escura

e, possivelmente, formas
de minimizar os efeitos

das radiações cósmicas
nas viagens espaciais.

Enquanto nos mantemos atentos
a novas descobertas,

olhem para o céu numa noite límpida

e verão a Estação Espacial Internacional

onde o Espetrómetro Magnético Alfa
recebe os minúsculos mensageiros

que transportam os segredos cósmicos.