O nosso corpo foi forjado na morte espetacular das estrelas

Estamos todos interligados pelo espetacular nascimento, morte e renascimento das estrelas, diz o astrofísico Enrico Ramirez-Ruiz. Viaje pela história cósmica do Universo com a explicação de Ramirez-Ruiz sobre como as supernovas forjaram os elementos da vida que criaram tudo, do ar que respiramos aos átomos que nos constituem.

Estamos todos interligados pelos átomos.

De forma fundamental, de forma universal.

Mas o que é que isso quer dizer?

Eu sou astrofísico e, portanto,

a minha função é rastrear
a história cósmica

de cada um dos seus átomos.

Com efeito, eu diria

que uma das maiores façanhas
da astronomia moderna

é ter compreendido como
os nossos átomos foram criados.

Enquanto o hidrogénio
e o hélio foram criados

durante os dois primeiros
minutos do Big Bang,

a origem dos elementos pesados,

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

o silício dos nossos computadores,

provêm do ciclo de vida das estrelas.

As reações nucleares transformam

os elementos mais leves
em elementos mais pesados.

É por isso que as estrelas brilham

e acabam por explodir,

enchendo assim o universo
com esses elementos pesados.

Sem a morte das estrelas,

não haveria oxigénio

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

e, portanto, não existiria vida.

Há mais átomos no nosso corpo

do que estrelas no universo.

Esses átomos são extremamente duradouros.

A origem dos nossos átomos

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

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

há milhares de milhões de anos.

Eu tenho obrigação de saber isto

porque sou um coveiro
especializado de estrelas.

(Risos)

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

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

De que é feito o nosso corpo?

96% do nosso corpo consiste
em apenas quatro elementos:

hidrogénio, carbono,
oxigénio e azoto.

A principal personagem
desta história cósmica é o oxigénio.

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

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

A maior parte do oxigénio no universo

foi produzida durante
toda a história do universo

nas explosões de supernovas.

As supernovas assinalam
a morte de estrelas gigantescas.

E durante um mês luminoso inteiro,

uma supernova
pode ser mais brilhante

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

É mesmo extraordinário.

Isso porque as estrelas gigantescas
ardem com muito mais brilho

e têm uma morte espetacular
em comparação com outras estrelas.

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

incluindo o Sol.

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

Imaginem que as estrelas
são como centrais nucleares

alimentadas pela colisão
dos átomos entre si,

no seu interior quente e denso.

As estrelas como o nosso Sol,

que são relativamente pequenas,

transformam o hidrogénio em hélio,

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

continuam esse ciclo de combustão

mesmo depois de esgotarem
todo o hélio do seu núcleo.

Nessa altura,

a estrela gigantesca tem apenas
um núcleo formado por carbono,

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

Esse núcleo de carbono
continua em colapso

e, em consequência disso,
a temperatura aumenta,

o que permite que ocorram
mais reações nucleares,

e o carbono transforma-se em oxigénio,

em néon, em silício, em enxofre,

e, finalmente, em ferro.

O ferro é o ponto final.

Porquê?

Porque o ferro tem o núcleo
mais denso do Universo,

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

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

o combustível terminou.

Esse dia é um dia muito mau
para uma estrela.

(Risos)

Sem combustível, é impossível gerar calor,

e assim, a gravidade vence a batalha.

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

e atingir densidades extremamente altas.

Imaginem 300 milhões de toneladas

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

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

e em resultado disso,

toda a matéria cai e ressalta no núcleo.

Essa explosão radical,

que ocorre numa fração de segundo,

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

acabando por formar uma supernova.

Infelizmente,
na perspetiva dos astrofísicos,

as condições no centro
destas estrelas explosivas

não podem ser reproduzidas em laboratório.

(Risos)

Felizmente para a Humanidade,
não conseguimos fazer isso.

(Risos)

Mas o que é que isso significa?

Significa que, enquanto astrofísicos,

temos de nos basear em
simulações informáticas sofisticadas

para entender estes fenómenos complexos.

Estas simulações podem ser usadas
para compreendermos

como se comportam os gases
sob condições tão extremas.

E podem responder a
perguntas fundamentais,

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

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

Há muito debate
nesta área de estudo,

mas todos nós concordamos

que os neutrinos, aquelas partículas
esquivas elementares,

têm um papel fundamental.

Certo?

Vou mostrar-vos uma dessas simulações.

Os neutrinos são produzidos
em grande número

quando o núcleo entra em colapso.

Na verdade, são responsáveis

por transferir a energia
dentro desse núcleo.

Como a radiação térmica num aquecedor,

os neutrinos fornecem energia ao núcleo,

aumentando a possibilidade
de a estrela se desestabilizar.

Na verdade, por uma fração de segundo,

os neutrinos criam tanta energia

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

e essa onda de choque
desestabiliza a estrela inteira.

É nessa onda de choque
que são produzidos os elementos.

Obrigado, neutrinos!

(Risos)

As supernovas brilham muito,

e durante um breve lapso de tempo,

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

Esse ponto luminoso que estão a ver,

e que certamente não estava ali antes,

brilha como um farol,

indicando claramente a posição
da estrela gigantesca morta.

Numa galáxia como a nossa Via Láctea,

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

morre uma estrela gigantesca.

Isso significa que algures no universo,

há uma supernova a cada segundo.

Felizmente para os astrónomos,

algumas delas estão
relativamente próximas da Terra.

Diversas civilizações
documentaram essas supernovas

muito antes da invenção do telescópio.

A mais famosa de todas

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

Certo?

Astrónomos coreanos e chineses
documentaram essa supernova em 1054,

assim como, certamente,
fizeram os nativos americanos.

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

E foi tão fantasticamente brilhante

que os astrónomos conseguiam
vê-la durante o dia.

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

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

Vemos estes filamentos
que foram soprados pela explosão,

deslocando-se a 500 km por segundo.

Estes filamentos são essenciais
para compreendermos

como morrem as estrelas gigantescas.

A imagem que aqui vemos

foi registada pelo Telescópio
Espacial Hubble

durante um período de três meses.

É extremamente importante
para os astrónomos

porque transporta o legado químico

da estrela que explodiu.

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

e são constituídos
sobretudo de hidrogénio,

enquanto os filamentos
azuis e os vermelhos que vemos

são o oxigénio acabado de sintetizar.

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

permitiu que os astrónomos
concluíssem com segurança

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

ao longo da história do Universo.

Podemos calcular

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

foram necessárias
cerca de 100 milhões de supernovas.

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

provém de uma dessas supernovas.

Agora talvez estejam a pensar:

"Como é que estes átomos

"que foram gerados
em condições tão extremas

"acabaram por se instalar
no nosso corpo?"

Queria que me acompanhem
neste exercício intelectual.

Imaginem que estamos na Via Láctea
e acontece uma supernova.

Projeta toneladas e toneladas
de átomos de oxigénio

quase todos pelo espaço vazio.

Alguns deles conseguem
juntar-se numa nuvem.

Há 4500 milhões de anos,

qualquer coisa desestabiliza
essa nuvem e ela colapsa,

formando o Sol no centro
e o sistema solar.

O Sol, os planetas e a vida na Terra

dependem deste maravilhoso ciclo

do nascimento estelar, morte estelar
e renascimento estelar.

E assim continua a reciclagem
dos átomos no universo.

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

Somos formas vivas que evoluíram
para inalar os desperdícios

produzidos pelas plantas.

Mas agora sabemos

que também inalamos
os desperdícios das supernovas.

(Risos)

Portanto, aproveitem, inspirem.

Um átomo de oxigénio
acaba de entrar no nosso corpo.

Certamente, estes átomos de oxigénio

se recorda de ter estado
no interior duma estrela

e provavelmente foi fabricado
por uma supernova.

Este átomo pode ter viajado
por todo o sistema solar

até se despenhar na Terra,

muito antes de nos alcançar.

Quando respiramos,

usamos centenas de litros
de oxigénio por dia.

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

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

(Risos)

Como sou eu que estou a falar convosco

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

Portanto, respirar

participa nesta maravilhosa
troca de átomos.

E então podem perguntar:

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

(Risos)

Cerca de 100 000,

outros 100 000 provavelmente
pertenceram a Marie Curie,

outros 100 000 a Sally Ride,

ou a quem vocês quiserem.

Respirar não serve só para encher
os pulmões de história cósmica

mas também de história humana.

Gostava de terminar esta palestra
contando-vos um mito

que me é muito querido.

Um mito da cultura Chichimeca

que é uma cultura mesoamericana
muito poderosa.

Os Chichimecas acreditam

que a nossa essência
foi montada nos céus.

Na sua viagem até nós,

essa essência fragmentou-se
em toneladas de diferentes peças.

O meu "abuelo" costumava dizer;

"Uma das razões
por que nos sentimos incompletos

"é porque nos faltam algumas peças".

(Risos)

"Mas não te preocupes.

"Deram-te uma oportunidade
incrível de crescimento.

"Porquê?

"Porque essas peças
não foram espalhadas pela Terra

"onde possas procurá-las e apanhá-las.

"Não. Essas peças caíram noutras pessoas.

"E só as partilhando
voltarás a ficar completo.

"Sim, durante a nossa vida,

"encontrarás indivíduos
que têm essas peças todas

"que te fazem sentir completo.

"Mas, nessa demanda
para ficares completo,

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

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

(Risos)

Uma coisa que se iniciou nos céus
numa supernova

e continua hoje

no seio da nossa humanidade.

Os átomos no nosso corpo
entraram numa odisseia épica

que durou milhares de milhões
de anos ou apenas uns séculos

e que nos levaram

a todos nós,

a sermos testemunhas do universo.

Obrigado.

(Aplausos)