Porque é que os neutrinos são importantes — Sílvia Bravo Gallart

Vejam a lição completa: http://ed.ted.com/lessons/why-neutrinos-matter-silvia-bravo-gallart

As partículas elementares são os blocos constituintes mais pequenos que conhecemos no universo — e o neutrino é um dos mais pequenos dos pequenos. Estes neutrinos minúsculos podem falar-nos dos confins e dos ambientes mais extremos do universo... mas só se os conseguirmos apanhar. Sílvia Bravo Gallart pormenoriza como o telescópio IceCube na Antártida está a tentar fazer isso.

Lição de Sílvia Bravo Gallart, animação de Steff Lee.

Estão por toda a parte
mas nunca veremos nenhum.

Biliões deles andam a voar
através de nós, neste momento,

mas não os sentimos.

Estas partículas fantasma
chamam-se neutrinos

e, se pudermos apanhá-los,
eles podem falar-nos

dos confins e dos ambientes
mais extremos do universo.

Os neutrinos são partículas elementares,

ou seja, não podem ser subdivididas
noutras partículas, como os átomos.

As partículas elementares são os blocos
constituintes mais pequenos conhecidos

de tudo o que existe no universo.

O neutrino é uma das coisas
mais pequenas das pequenas.

Com uma massa um milhão de vezes
inferior à de um eletrão,

os neutrinos atravessam
facilmente a matéria

e não são afetados por campos magnéticos.

Na verdade, dificilmente interagem
com qualquer outra coisa.

Quer dizer, podem viajar
pelo universo em linha reta

durante milhões
ou milhares de milhões de anos,

transportando em segurança
informações de onde provêm.

Então, de onde é que eles provêm?

Praticamente de todo o lado.

São produzidos no nosso corpo

a partir da desintegração
radioativa do potássio.

Os raios cósmicos que atingem
os átomos na atmosfera da Terra

criam uma chuva deles.

São produzidos por reações nucleares
no interior do Sol

e pela desintegração radioativa
no interior da Terra.

Podemos gerá-los em reatores nucleares

e em aceleradores de partículas.

Mas os neutrões de energia mais alta
nascem nos confins do espaço,

em ambientes que conhecemos muito mal.

Alguma coisa lá fora, talvez
buracos negros de super massa,

ou talvez algum dínamo cósmico
que ainda não descobrimos,

aceleram raios cósmicos até energias
mais de um milhão de vezes maiores

do que tudo em qualquer acelerador
construídos pelos seres humanos.

Estes raios cósmicos,
muitos dos quais são protões,

interagem violentamente com a matéria
e as radiações à sua volta,

produzindo neutrinos de alta energia

que se propagam como
migalhas de pão cósmicas

que nos podem informar
sobre a localização e a composição

dos corpos cósmicos
mais poderosos do universo.

Quer dizer, se conseguirmos apanhá-los.

As interações limitadas dos neutrinos
com outra matéria

podem torná-los ótimos mensageiros

mas também os tornam
muito difíceis de detetar.

Uma forma de o fazer
é colocar no seu caminho

uma quantidade enorme
de matéria pura e transparente

e esperar que um neutrino se revele

colidindo com o núcleo de um átomo.

É o que está a acontecer
no IceCube da Antártida,

o maior telescópio de neutrinos do mundo.

Está instalado dentro
de um quilómetro cúbico de gelo

que foi purificado pela pressão

de milhares de anos
de gelo e neve acumulados,

até constituir um dos sólidos
mais claros da Terra.

Apesar de atravessados por perfurações
contendo mais de 5000 detetores,

a maioria dos neutrinos cósmicos
que atravessam o IceCube

nunca deixarão rasto.

Mas cerca de 10 vezes por ano,

um neutrino de alta energia
colide com uma molécula de gelo,

dispersando partículas
subatómicas com carga

que atravessam o gelo
mais depressa do que a luz.

De forma semelhante a um jato
que ultrapassa a velocidade do som,

produz um estrondo sónico,

estas partículas superlumínicas,
com carga,

deixam atrás de si um cone de luz azul,

uma espécie de estrondo fotónico.

Esta luz espalha-se pelo IceCube,

atingindo alguns dos detetores, situados
a quase 2 km sob a superfície.

Tubos fotomultiplicadores
ampliam o sinal,

que contém informações

sobre os caminhos e as energias
das partículas com carga.

Esses dados são enviados
para astrofísicos do mundo inteiro

que observam os padrões de luz

para procurar pistas
sobre os neutrinos que os produzem.

Estas colisões super energéticas
são tão raras

que os cientistas do IceCube
dão alcunhas a cada neutrino,

como Big Bird e Dr. Strangepork.

O IceCube já observou

os neutrinos da mais alta energia
cósmica jamais observados.

Os neutrinos detetados deverão
dizer-nos de onde provêm os raios cósmicos

e como atingem uma energia tão enorme.

A luz, dos infravermelhos
aos raios X, aos raios gama,

deu-nos uma visão do universo
cada vez mais energético

e que nos continua a surpreender.

Estamos na alvorada da era
da astronomia dos neutrinos

e não fazemos ideia
de quais são as revelações

que o IceCube e outros telescópios
de neutrinos podem fazer

sobre os fenómenos mais violentos
e mais energéticos do universo.