Somos feitos de material estelar | Jocelyn Bell Burnell | TEDxVienna

Jocelyn Bell Burnell é Professora Visitante em Oxford (Reino Unido). Inadvertidamente, ela descobriu pulsares ainda como uma estudante de pós-graduação em Radioastronomia em Cambridge, abrindo um novo ramo da astrofísica - trabalho reconhecido por receber um Prêmio Nobel para seu supervisor. Subsequentemente, ela trabalhou em muitos papéis e ramos da astronomia, trabalhando meio período enquanto criava uma família.
Aumentar o número de mulheres na ciência é importante para ela. Em seu tempo livre ela cuida do jardim, ouve música coral, coleciona poesias com temas astronômicos, e é ativa no Quakers (Sociedade Religiosa de Amigos).

Esta palestra foi dada em um evento TEDx, que usa o formato de conferência TED, mas é organizado de forma independente por uma comunidade local. Para saber mais, visite http://ted.com/tedx

Estou com um pequeno problema,
mas o show tem que continuar.

Meu sangue é vermelho.

O sangue vienense é vermelho?

(Risos)

Eu suspeito que sim.

Porque o sangue é vermelho?

Alguém sabe? Pode me dizer?

Plateia: É ferro.

Jocelyn Bell Burnell: É ferro, sim.

É o ferro na hemoglobina,
em nossa corrente sanguínea,

que faz o sangue ficar vermelho.

Ferro é um dos elementos químicos,

e vou falar sobre ele daqui a pouco.

Mas, primeiro...

(Risos)

Ketchup.

Vamos ouvir mais sobre tomates depois.

(Risos) (Aplausos)

Voltando aos elementos químicos e ferro.

Ele é, de fato, um dos elementos químicos,

e, mesmo que você não seja um químico,
você provavelmente conhece outros.

Uma resposta dada
por um estudante em uma prova.

[H2O é água quente e CO2 é água fria.]

(Risos)

Então, você sabe o que é H2O?

Plateia: Água.
JBB: Água.

CO2?

Plateia: Dióxido de carbono.
JBB: Dióxido de Carbono.

Então, aqui temos
mais três elementos químicos:

hidrogênio, oxigênio e carbono.

E já que estamos lidando
com questões de prova,

aqui está outra sobre a água:

A água é composta de dois gins.

["Oxiginio" e "hidroginio".]

["Oxiginio" é puro gim.
"Hidroginio" é água e gim.]

(Risos)

Essas respostas vêm
dos Estados Unidos da América, mas...

(Risos) (Aplausos)

É uma fonte maravilhosa de todo tipo
de coisas incríveis que viram realidade.

Talvez alguns de vocês se lembrem
de ver um diagrama como este

nos laboratórios de química da escola.

Vocês pode vê-lo também em outros lugares,

até os dias de hoje, em toalhas de chá,
canecas, mochilas, canetas.

É uma tabulação dos mais de 100
elementos químicos que conhecemos.

Em Oxford, de onde eu venho,

temos isso em táxis e ônibus também -

mas é Oxford.

(Risos)

Agora, em nossos corpos, há claramente
ferro na corrente sanguínea,

também há hidrogênio e oxigênio,
porque somos dois terços de água.

Há carbono em nossos tecidos,
cálcio em nossos ossos.

Vou focar no ferro porque
essa é uma palestra curta.

De onde o ferro e, de fato,
de onde as outras coisas vêm?

Como isso entrou em nossos corpos?

Não está no ar... não muito.

Vem do que comemos: plantas e animais.

Como o ferro entrou nas plantas e animais?

Bom, veio da terra.

Como isso entrou na terra?

De onde veio antes disso?

O que eu vou falar para vocês

é como as estrelas criaram
os elementos químicos,

os ingredientes-chave para a vida:
oxigênio, carbono, cálcio, ferro,

com uma ênfase particular no ferro.

Estrelas são formadas em alguns
dos lugares mais escuros da galáxia,

as manchas escuras.

Lá há partículas de gás
e poeira perambulando,

por acaso como um pequeno nó,

ela ganha gravidade extra,
atrai um pouco mais,

mais gravidade, atrai mais.

E depois de alguns milhões de anos,

esse pequeno nó cresce para o que será
uma estrela plenamente desenvolvida.

Quando a temperatura no meio deste nódulo

alcançar quase 10 milhões de graus,

reações nucleares começam,

e, em particular, uma reação nuclear
do hidrogênio sendo convertido em hélio.

E há energia de sobra, e isso
é expelido como luz de estrela.

Nosso sol está ocupado fazendo isso:

nosso sol queima cerca de 600 milhões
de toneladas de hidrogênio por segundo.

Tem feito isso por 5 bilhões de anos.

Fará isso por cerca
de mais 5 bilhões de anos.

E logo depois disso, vai acabar.
Na verdade essa história não adianta nada.

(Risos)

Temos que focar em uma minoria
bem pequena de estrelas,

as extremamente massivas,

10, 20, 30 vezes o tamanho do nosso sol.

Exemplos que você talvez conheça:

as Plêiades, que estão no céu de inverno
próximas à constelação de Órion,

e Betelgeuse,

que é uma estrela vermelha, acima
e à esquerda da constelação de Órion.

Essas grandes estrelas não apenas
convertem hidrogênio em hélio,

depois o hélio em carbono,

mas seguem seu caminho
através da tabela periódica

até acabarem com ferro
no centro de seu núcleo.

e esse é o primeiro lugar
em que temos ferro no universo,

no núcleo de algumas estrelas.

Não é muito útil pra nós se estiver
no núcleo das estrelas.

Mas a morte da estrela, a morte dramática
da estrela vem para resgatá-lo.

Um par de fotos aqui:
uma antes e uma depois.

Estamos olhando para um objeto
do hemisfério sul

chamado Grande Nuvem de Magalhães.

É uma galáxia pequena, externa
à nossa, mas bem próxima.

Acima, à esquerda, vemos
uma massa de gás brilhante,

bastante gás hidrogênio rosa,

milhões de pequenas estrelas,

e uma delas, embaixo à direita,
apontada por uma seta.

Para aqueles que não são astrofísicos,

a seta foi adicionada depois
que a foto foi tirada.

(Risos)

Mas essa estrela imperceptível,
que tivemos que apontar com uma seta,

se torna isto,

e você não precisa de seta para ver
essa coisa abaixo à direita.

A estrela explodiu catastroficamente.

Essa era uma dessas grandes estrelas

como aquelas em Plêiades, ou Betelgeuse.

Passou por todo o caminho através
dos vários elementos químicos.

Ela tem essa gama de camadas
com ferro no meio

e outros elementos químicos
do lado de fora,

e explodiu.

A física da explosão é muito complicada,

então não vou entrar
em detalhes sobre ela,

mas é uma explosão catastrófica.

Costumamos assumir que foi
totalmente catastrófica.

Sabemos agora que os pulsares
que Vlad mencionou em sua introdução

são formados no núcleo
dessas estrelas explodindo.

Mas 95% da estrela é jogada para o espaço,

o que significa que estão sendo
espalhados através do espaço

os elementos químicos úteis
que estavam dentro da estrela:

oxigênio, cálcio, carbono, ferro,

espalhados, tornando-se disponíveis
pela explosão catastrófica e terminal

dessa estrela em particular.

Agora, chegar de lá
até nós é uma longa história,

e vou fazer isso com um pouco de mímica.

Você provavelmente compreende

que professores de física têm
uma reputação ligeiramente duvidosa.

(Risos)

As professoras são totalmente loucas!

E estou prestes a provar isso!

(Aplausos)

Então, este palco é a Via Láctea,

nossa galáxia,

e esta é uma história
que envolve toda a Via Láctea.

Por aqui na Via Láctea há
uma dessas nuvens escuras

onde às vezes as estrelas se formam,

partículas de gás, moléculas
e poeira perambulando por lá.

Por acaso, há um pequeno nó,

ele tem gravidade extra, ele atrai
um pouco mais de poeira e gás,

aumenta a massa, aumenta a gravidade,

atrai mais um pouco.

Para economizar tempo, galera, esta será
uma daquelas estrelas muito massivas,

ou ficaríamos aqui por muito tempo.

Então, ela gradualmente cresce,
gradualmente cresce.

E no momento em que ela cresceu tanto

que a temperatura em seu núcleo
alcançou cerca de 10 milhões de graus,

ela começa sua sequência
de reações nucleares,

e ela queima, convertendo
hidrogênio em hélio.

Brrrr!

Ela começa a ficar
sem hidrogênio em seu núcleo.

Então começa a converter hélio em carbono.

Brrrr!

Isso não dura muito tempo.

Então ela fica sem hélio em seu núcleo,

então converte o carbono
em oxigênio, oxigênio em...

Brrr! Brrr! Brrr! Brrr!

Bum!

(Risos)

E milhões e milhões de toneladas
de materiais, de gás,

se espalham a partir do local da explosão

em uma parte da nossa Via Láctea.

Isso se infiltra, devagar,

mas temos eras, não há pressa.

(Risos)

Isso pode viajar,

e viaja mesmo, gradualmente,
em todas as direções,

mas estamos interessados nesta parte.

E um pouco vem pra cá

onde existe outra dessas nuvens escuras

com partículas de gás e poeira
perambulando por lá.

E alguns dos materiais
da distante explosão

encontram seu caminho por aqui,

e esse material é rico em carbono e cálcio

e ferro e oxigênio, e assim por diante.

Então eles se juntam a essa nuvem,

e por acaso um pequeno nó
se forma, ganha mais gravidade,

atrai mais algumas partículas,
a massa aumenta, a gravidade aumenta,

atrai mais algumas partículas,

a massa aumenta, a gravidade aumenta,

e depois de 1 milhão de anos,
10 milhões de anos,

ela cresce, cresce e cresce.

E mais uma vez, eu tenho
que implorar por sua clemência,

essa também será
uma destas estrelas grandes,

de outra forma ficaríamos
aqui a noite toda.

Então essa estrela grande cresce,

as reações nucleares começam, ela queima,
convertendo hidrogênio em hélio.

Brrr!

Fica sem hidrogênio, queima o hélio. Brrr!

Fica sem hélio, queima carbono.

Brrr! Brrr! Brrr! Bum!

(Risos)

Agora, você sabe
a continuação da história.

Milhões e milhões e milhões de toneladas
de material são espalhadas pelo espaço,

e um pouco disso vem pra cá,

para outra parte escura
da galáxia, da Via Láctea,

onde há uma estrela começando a se formar.

O material que vem de lá

é duplamente enriquecido de carbono
em cálcio e ferro, e assim por diante,

por causa dos materiais
que aquela estrela gerou,

mais os materiais
que ela pegou da outra estrela.

Então, o que está chegando aqui
é uma dose dupla de carbono,

cálcio, ferro, e assim por diante.

E nesta nuvem, uma estrela
chamada Sol está se formando,

e é feita de materiais que por acaso
estavam nesta parte da galáxia,

mais os materiais
que vieram daquela estrela,

mais os materiais
que vêm diretamente dali,

e talvez de outras estrelas
que também explodiram.

Nosso sol é uma estrela
de terceira geração.

Nosso sol é um estrela tardia,

e ela tinha que ser

ou então não estaríamos aqui.

Nós só podemos existir
perto de uma estrela jovem

que foi enriquecida
por ciclos solares prévios.

Então, o sol se formou,

alguns materiais são sobras.

Você talvez tenha visto
fotos do planeta Saturno

com seus anéis ao redor.

Isso é uma versão gigante daquilo.

Então você tem um sol

e alguns detritos em um anel
gigante ao redor dele.

Vamos focar nos detritos -

pequenos pedaços por aí.

Pequenos pedaços ocasionalmente
colidem com outros,

e eles vão por aí e colidem
com outros pedaços

e vão por aí.

E enfim, você termina com planetas

e o anel, o resto do anel desapareceu.

Os planetas são feitos
dos mesmos materiais que o sol,

que, lembre-se, é feito
dos materiais que estavam aqui,

mais materiais dali, mais materiais dali.

Ele fez oito planetas,

não Plutão.

(Risos)

Plutão foi agarrado depois.

Você pode pensar em Plutão
como um filho adotado, se quiser.

O resto são filhos biológicos.

Então, esses planetas são, basicamente,
feitos da mesma coisa que o Sol,

que foi feito das coisas que estavam aqui,

mais detritos de estrelas que explodiram
e estão por toda nossa galáxia.

Não podemos dizer: "Aquela e aquela".

Foi aquela e aquela e aquela e aquela

e aquela e aquela e aquela e aquela;

duplamente enriquecida com todos
os elementos químicos úteis.

E os planetas, do mesmo modo,
são feitos da mesma coisa.

Houve algumas mudanças

nos planetas mais perto do sol,
eles ficaram quentes,

e o material que mais facilmente
evapora se evaporou.

Mais longe, você pode ver melhor
ainda a composição original.

Mas de modo geral foi isso que aconteceu.

Então nós, que comemos plantas e animais
que absorvem elementos da terra,

somos feitos das mesmas
coisas que a Terra,

e a Terra é feita
das mesmas coisas que o Sol,

que é feito do resto da galáxia.

Então, o ferro foi criado
nessas estrelas super massivas,

as que passaram
por muitas reações nucleares.

E este ferro ficou disponível

pelas catastróficas mortes
dessas grandes estrelas.

Então já havia vida e morte.

Se não fosse por essas estrelas,
particularmente as que morreram,

não estaríamos aqui.

E nós somos intimamente e finalmente

filhos das estrelas,

a tal ponto que, na verdade,

nós somos estrelas.

Obrigada.

(Aplausos)