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Como radiotelescópios nos mostram galáxias invisíveis

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    Espaço, a fronteira final.
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    Ouvi essas palavras quando
    tinha apenas seis anos de idade,
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    e fui completamente inspirada.
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    Queria explorar novos mundos estranhos.
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    Queria procurar por vida nova.
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    Queria ver tudo que o universo
    tinha a oferecer.
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    E esses sonhos, essas palavras,
    guiaram-me em uma jornada,
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    uma jornada de descobrimento,
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    através da escola, da universidade,
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    a fazer um PhD e finalmente
    a tornar-me astrônoma.
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    Bem, aprendi duas coisas incríveis,
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    uma um pouco infeliz
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    quando estava fazendo meu PhD.
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    Aprendi que a realidade era
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    que não iria pilotar
    uma nave estelar tão cedo.
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    Mas também aprendi que o universo
    é estranho, maravilhoso e vasto,
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    na realidade, vasto demais
    para ser explorado por uma nave.
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    Assim, voltei a minha atenção
    para a astronomia, no uso de telescópios.
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    Bem, essa é uma imagem do céu noturno.
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    É possível vê-lo em qualquer
    lugar do mundo.
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    E todas essas estrelas fazem parte
    da nossa galáxia, a Via Láctea.
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    Então, se você fosse para uma parte
    mais escura do céu,
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    um bom local escuro, talvez no deserto,
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    poderia ver o centro da Via Láctea
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    espalhado diante de você,
    centenas de bilhões de estrelas.
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    E é uma visão muito bonita.
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    É colorido.
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    E novamente, isso é apenas
    um recanto do nosso universo.
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    Você pode ver que há uma espécie
    de poeira escura estranha sobre ele.
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    Bem, isso é poeira local
    obstruindo a luz das estrelas.
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    Mas podemos fazer um bom trabalho.
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    Só com nossos olhos, podemos explorar
    nosso pequeno recanto do universo.
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    É possível fazer melhor.
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    Podemos usar telescópios maravilhosos
    como o Telescópio Espacial Hubble.
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    Astrônomos juntaram essa imagem.
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    É chamada Campo Profundo do Hubble,
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    e passaram centenas de horas observando
    apenas um minúsculo trecho do céu,
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    não maior do que a unha do seu polegar.
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    E nessa imagem
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    você pode ver milhares de galáxias
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    e nós sabemos que deve haver
    centenas de milhões, bilhões de galáxias
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    em todo o universo,
  • 2:03 - 2:06
    algumas parecidas com a nossa
    e outras muito diferentes.
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    Então você pensa: "Certo,
    posso continuar essa jornada.
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    É fácil, posso apenas usar
    um telescópio muito potente
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    e olhar para o céu, sem problemas".
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    Na verdade, algo estará
    faltando se fizermos apenas isso.
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    Isso é porque tudo que falei até agora
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    é apenas usando o espectro visível,
    só aquilo que seus olhos podem ver.
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    E isso é uma fatia muitíssimo minúscula
    do que o universo tem a nos oferecer.
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    Existem também dois grandes
    problemas em usar luz visível.
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    Não só estamos perdendo
    todos os outros processos
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    que estão emitindo outros tipos de luz,
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    mas há duas questões.
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    Bem, a primeira é aquela poeira
    que mencionei anteriormente.
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    Ela impede que a luz
    visível chegue até nós.
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    Logo, quanto mais profundamente
    olhamos o universo, vemos menos luz.
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    A poeira a detém.
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    Mas há um problema realmente
    estranho em usar luz visível
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    a fim de tentar explorar o universo.
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    Agora, faça uma pausa por um minuto.
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    Digamos que você esteja na esquina
    de uma rua movimentada.
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    Há carros circulando.
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    Uma ambulância se aproxima.
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    Ela possui uma sirene aguda.
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    (Imita som de uma sirene passando)
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    A sirene pareceu mudar de tom
    enquanto passava e se afastava de você.
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    O motorista não mudou a sirene
    para brincar com você.
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    Isso foi um produto da sua percepção.
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    As ondas sonoras, quando
    a ambulância se aproximava,
  • 3:31 - 3:35
    foram comprimidas,
    e tornaram-se mais agudas.
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    Com a ambulância recuando,
    as ondas sonoras foram esticadas
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    e soaram mais graves.
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    O mesmo acontece com a luz.
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    Objetos movendo-se na nossa direção
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    têm suas ondas de luz comprimidas
    e parecem mais azuis.
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    Objetos movendo-se para longe de nós
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    têm suas ondas esticadas,
    e parecem mais vermelhos.
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    Chamamos esses efeitos
    de desvio para o azul ou vermelho.
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    Bem, nosso universo está se expandindo,
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    então tudo está se afastando de tudo,
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    significando que tudo parece ser vermelho.
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    E por incrível que pareça, quando olhamos
    mais profundamente no universo,
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    objetos distantes estão se afastando
    ainda mais e mais rapidamente,
  • 4:15 - 4:17
    então eles aparecem mais vermelhos.
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    Assim, se voltássemos para
    o Campo Profundo do Hubble
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    e se fôssemos continuar a observar
    minuciosamente o universo
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    apenas usando o Hubble,
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    à medida em que chegamos
    a uma certa distância,
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    tudo se torna vermelho
  • 4:30 - 4:32
    e isso constitui um problema.
  • 4:32 - 4:34
    Chegamos tão longe, por fim,
  • 4:34 - 4:37
    que tudo é deslocado para o infravermelho
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    e não podemos ver nada.
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    Deve haver um modo de contornar isso,
    senão, fico limitada em minha jornada.
  • 4:43 - 4:45
    Eu queria explorar o universo inteiro,
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    não apenas o que posso ver,
    antes do desvio para o vermelho aparecer.
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    Existe uma técnica.
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    É chamada radioastronomia.
  • 4:53 - 4:55
    Os astrônomos a vêm usando há décadas.
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    É uma técnica fantástica.
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    Este é o Radiotelescópio Parkes,
    carinhosamente chamado de "A Antena";
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    talvez tenham visto o filme.
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    E rádio é realmente brilhante.
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    Permite-nos olhar
    muito mais profundamente.
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    Não é retido por poeira,
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    de tal forma que é possível
    ver tudo no universo
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    e não se tem o desvio para o vermelho,
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    pois podemos construir receptores
    que recebem em uma ampla faixa.
  • 5:17 - 5:21
    Então, o que o Parkes vê quando
    o voltamos para o centro da Via Láctea?
  • 5:21 - 5:23
    Deveríamos ver algo fantástico, certo?
  • 5:23 - 5:26
    Bem, de fato vemos algo interessante.
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    Toda aquela poeira se foi.
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    Como mencionei, rádio passa
    direto pela poeira, não é um problema.
  • 5:32 - 5:34
    Mas a visão é muito diferente.
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    Podemos ver que o centro
    da Via Láctea é iluminado
  • 5:38 - 5:40
    e isso não é luz das estrelas.
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    Essa é uma luz chamada radiação síncrotron
  • 5:43 - 5:48
    e é formada por elétrons espiralando
    em torno de campos magnéticos cósmicos.
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    Então, o plano é iluminado com essa luz.
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    E também podemos ver
    estranhos tufos saindo dela
  • 5:55 - 6:00
    e objetos que não parecem se alinhar
    com nada que podemos ver com nossos olhos.
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    Mas é difícil interpretar essa imagem,
  • 6:03 - 6:05
    porque, como pode ver,
    possui baixa resolução.
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    Ondas de rádio têm
    comprimento de onda longo
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    e isto faz sua resolução mais baixa.
  • 6:10 - 6:12
    Essa imagem também está em preto e branco,
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    então realmente não sabemos
    qual é a cor de tudo aqui.
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    Bem, voltando para o agora,
  • 6:18 - 6:22
    podemos construir telescópios
    que podem superar esses problemas.
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    Esta é uma imagem do Observatório
    Radioastronômico de Murchison,
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    um lugar perfeito
    para construir radiotelescópios.
  • 6:28 - 6:31
    É plano, seco
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    e mais importante, não há sinais de rádio.
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    Sem celulares, sem Wi-Fi, nada.
  • 6:37 - 6:39
    Sem sinal algum de rádio,
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    logo, um lugar perfeito
    para construir um radiotelescópio.
  • 6:43 - 6:46
    O telescópio que tenho trabalhado
    por alguns anos chama-se
  • 6:46 - 6:48
    Murchison Widefield Array (MWA)
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    e vou mostrar um vídeo
    dele sendo construído.
  • 6:51 - 6:55
    Esse é um grupo de graduandos
    e pós-graduandos localizado em Perth.
  • 6:55 - 6:57
    São chamados de Exército Estudantil
  • 6:57 - 7:00
    e eles se voluntariaram
    para construir o telescópio.
  • 7:00 - 7:02
    Não há crédito-aula para isso.
  • 7:02 - 7:05
    E eles estão colocando
    esses dipolos para rádio.
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    Eles apenas recebem baixas frequências,
    um pouco como o rádio e a televisão.
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    Aqui estamos posicionando-os pelo deserto.
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    O último telescópio cobre
    dez quilômetros quadrados
  • 7:17 - 7:19
    do deserto australiano ocidental.
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    E o interessante é
    que não há partes móveis.
  • 7:22 - 7:26
    Apenas posicionamos essas pequenas antenas
    essencialmente em telas de arame.
  • 7:26 - 7:27
    É muito barato.
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    Os cabos capturam os sinais das antenas
  • 7:31 - 7:34
    e os trazem para unidades
    centrais de processamento.
  • 7:34 - 7:36
    E é pelo tamanho do telescópio,
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    e o fato de ter sido construído
    em todo o deserto,
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    que ele nos dá uma melhor
    resolução do que o Parkes.
  • 7:42 - 7:45
    Por fim, todos esses cabos
    são trazidos para uma unidade
  • 7:45 - 7:49
    que envia os dados
    para um supercomputador aqui em Perth
  • 7:49 - 7:50
    e é aí que eu entro.
  • 7:51 - 7:53
    (Suspiro)
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    Dados de rádio.
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    Passei os últimos cinco anos
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    trabalhando com dados
    bem difíceis e interessantes
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    que ninguém havia visto anteriormente.
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    Passei um longo tempo calibrando-os,
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    executando milhões de horas
    em supercomputadores
  • 8:07 - 8:09
    e realmente tentando entender esses dados.
  • 8:09 - 8:13
    E com esse telescópio, esses dados,
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    temos realizado uma pesquisa
    de todo o céu do Sul,
  • 8:17 - 8:22
    o Rastreio Galáctico e Extragaláctico
    de todo o céu pelo MWA
  • 8:22 - 8:24
    ou GLEAM, como eu o chamo.
  • 8:24 - 8:26
    E estou muito empolgada.
  • 8:26 - 8:29
    Essa pesquisa está prestes a ser
    publicada, mas ainda nada foi mostrado,
  • 8:29 - 8:31
    então vocês serão os primeiros
  • 8:31 - 8:34
    a ver essa pesquisa de todo o céu do Sul.
  • 8:35 - 8:38
    Estou encantada de compartilhar
    algumas imagens dessa pesquisa.
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    Imagine que você foi a Murchison,
    acampou debaixo das estrelas
  • 8:43 - 8:45
    e olhou para o Sul.
  • 8:45 - 8:47
    Você viu o polo celeste do Sul,
    o amanhecer da galáxia.
  • 8:47 - 8:50
    Se mudarmos para a luz de rádio,
  • 8:50 - 8:53
    isso é o que observamos
    com nossa pesquisa.
  • 8:53 - 8:56
    O plano galáctico não está
    mais obstruído com poeira.
  • 8:56 - 9:01
    Está radiante com a radiação síncrotron
    e milhares de pontos estão no céu.
  • 9:01 - 9:04
    Nossa Grande Nuvem de Magalhães,
    nossa vizinha galáctica mais próxima,
  • 9:04 - 9:07
    está laranja em vez de seu
    familiar branco azulado.
  • 9:07 - 9:11
    Então, há muito acontecendo nisso;
    vamos olhar mais de perto.
  • 9:11 - 9:13
    Se olharmos em direção
    ao centro galáctico,
  • 9:13 - 9:16
    onde nós, originalmente, vimos
    as imagens de Parkes que mostrei,
  • 9:16 - 9:19
    baixa resolução, preto e branco,
  • 9:19 - 9:21
    e mudarmos para a visão GLEAM,
  • 9:22 - 9:26
    podemos ver que a resolução
    melhorou por um fator de 100.
  • 9:26 - 9:29
    Temos agora uma visão colorida do céu,
  • 9:29 - 9:30
    uma visão multicolorida.
  • 9:30 - 9:33
    Veja, isso não são cores falsas.
  • 9:33 - 9:36
    Estas são cores reais de rádio.
  • 9:37 - 9:41
    Colori as baixas frequências em vermelho,
    e as altas frequências em azul
  • 9:41 - 9:43
    e frequências medianas em verde.
  • 9:43 - 9:45
    E isso nos dá essa visão do arco-íris.
  • 9:45 - 9:47
    E isso não é apenas cor falsa.
  • 9:47 - 9:51
    As cores nessa imagem nos mostram
    processos físicos acontecendo no universo.
  • 9:52 - 9:55
    Por exemplo, se olharmos
    ao longo do plano da galáxia,
  • 9:55 - 9:56
    está radiante com síncrotron,
  • 9:56 - 9:59
    que é principalmente laranja avermelhado,
  • 9:59 - 10:02
    mas se olharmos atentamente,
    vemos pontos azuis.
  • 10:02 - 10:04
    Agora, se dermos um zoom,
  • 10:04 - 10:08
    esses pontos azuis são plasma ionizado
    ao redor de estrelas muito brilhantes,
  • 10:09 - 10:13
    e eles bloqueiam a luz vermelha,
    então eles aparecem azuis.
  • 10:14 - 10:18
    E isso nos diz sobre essas regiões
    formadoras de estrelas em nossa galáxia.
  • 10:18 - 10:20
    E nós os vemos imediatamente.
  • 10:20 - 10:23
    Olhamos para a galáxia e a cor
    nos diz que eles estão lá.
  • 10:23 - 10:24
    Vemos pequenas bolhas de sabão,
  • 10:24 - 10:28
    pequenas imagens circulares
    em torno do plano galáctico
  • 10:28 - 10:30
    e esses são restos de supernovas.
  • 10:31 - 10:32
    Quando uma estrela explode,
  • 10:32 - 10:35
    sua camada externa é arremessada
  • 10:35 - 10:38
    e viaja para fora do espaço
    recolhendo material,
  • 10:38 - 10:40
    produzindo uma pequena camada.
  • 10:41 - 10:44
    Tem sido um mistério
    de longa data para os astrônomos
  • 10:44 - 10:46
    a localização dos restos de supernovas.
  • 10:47 - 10:51
    Sabemos que devem existir muitos
    elétrons de alta energia no plano
  • 10:51 - 10:54
    para produzir a radiação
    de síncrotron que vemos
  • 10:54 - 10:57
    e cremos que sejam produzidos
    por restos de supernovas,
  • 10:57 - 10:58
    mas não parece ser o suficiente.
  • 10:58 - 11:02
    Felizmente, o GLEAM é muito bom
    em detectar os restos de supernovas,
  • 11:02 - 11:05
    e esperamos ter um novo
    artigo sobre isso logo.
  • 11:07 - 11:09
    Exploramos nosso pequeno universo local,
  • 11:09 - 11:12
    porém eu queria ir
    mais a fundo e mais longe.
  • 11:12 - 11:14
    Queria ir além da Via Láctea.
  • 11:15 - 11:18
    Bem, por acaso, há um objeto
    muito interessante no canto direito
  • 11:18 - 11:21
    e isso é uma radiogaláxia local,
  • 11:21 - 11:22
    a Centauro A.
  • 11:22 - 11:23
    Se dermos um zoom,
  • 11:24 - 11:27
    podemos ver que há duas
    plumas saindo para o espaço.
  • 11:28 - 11:30
    E se você olhar bem no centro,
    entre essas duas plumas,
  • 11:31 - 11:33
    verá uma galáxia parecida com a nossa.
  • 11:33 - 11:35
    É uma espiral e possui um faixa de poeira.
  • 11:35 - 11:37
    É uma galáxia normal.
  • 11:37 - 11:41
    Mas esses jatos são
    apenas visíveis no rádio.
  • 11:41 - 11:44
    Se olhássemos no visível,
    nem saberíamos que estão lá
  • 11:44 - 11:47
    e são milhares de vezes maiores
    do que a galáxia hospedeira.
  • 11:47 - 11:50
    O que está acontecendo
    e produzindo esses jatos?
  • 11:51 - 11:55
    No centro de cada galáxia que conhecemos
  • 11:55 - 11:57
    está um buraco negro supermassivo.
  • 11:57 - 12:00
    Buracos negros são invisíveis,
    por isso são chamados assim.
  • 12:00 - 12:03
    Tudo que podemos ver
    é o desvio da luz em torno deles
  • 12:03 - 12:08
    e às vezes, quando uma estrela
    ou uma nuvem de gás entra em sua órbita,
  • 12:08 - 12:11
    são destruídas por forças de marés,
  • 12:11 - 12:13
    formando o que chamamos
    de disco de acreção.
  • 12:14 - 12:17
    Esse disco brilha intensamente nos raios-x
  • 12:17 - 12:21
    e enormes campos magnéticos
    podem lançar o material no espaço
  • 12:21 - 12:23
    próximo à velocidade da luz.
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    Esses jatos são visíveis no rádio
  • 12:27 - 12:29
    e isso é o que descobrimos
    com nossa pesquisa.
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    Bem, então vimos uma radiogaláxia.
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    Isso é bom.
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    Mas se olharmos no topo da imagem,
    veremos outra radiogaláxia.
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    É um pouco menor porque está mais longe.
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    Certo: duas radiogaláxias.
  • 12:44 - 12:46
    Podemos vê-las e isso é bom.
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    Bem, e todos os outros pontos?
  • 12:48 - 12:50
    Supõe-se que sejam apenas estrelas.
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    Eles não são.
  • 12:51 - 12:53
    Todos são radiogaláxias.
  • 12:53 - 12:56
    Cada um dos pontos nesta imagem
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    é uma galáxia distante,
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    milhões a bilhões de anos-luz de distância
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    com um buraco negro supermassivo no centro
  • 13:04 - 13:07
    empurrando material para o espaço
    próximo à velocidade da luz.
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    É impressionante.
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    E essa pesquisa é ainda maior
    do que mostrei aqui.
  • 13:13 - 13:16
    Se olharmos para toda
    a extensão da pesquisa,
  • 13:16 - 13:20
    veremos que encontrei
    300 mil radiogaláxias.
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    Então, realmente é uma jornada épica.
  • 13:23 - 13:26
    Descobrimos todas essas galáxias
  • 13:26 - 13:29
    de volta aos primeiros
    buracos negros supermassivos.
  • 13:30 - 13:33
    Estou muito orgulhosa e isso
    será publicado semana que vem.
  • 13:33 - 13:36
    Bem, isso não é tudo.
  • 13:36 - 13:40
    Explorei os alcances mais distantes
    da galáxia com essa pesquisa,
  • 13:40 - 13:43
    mas há algo a mais nesta imagem.
  • 13:44 - 13:48
    Agora, vou levá-lo de volta
    à aurora dos tempos.
  • 13:48 - 13:51
    Quando o universo se formou,
    houve um grande estrondo,
  • 13:51 - 13:57
    o qual deixou o universo
    como um mar de hidrogênio neutro.
  • 13:57 - 14:00
    E quando as primeiras estrelas
    e galáxias se acenderam,
  • 14:00 - 14:02
    elas ionizaram aquele hidrogênio.
  • 14:02 - 14:05
    Assim, o universo passou
    de neutro a ionizado.
  • 14:06 - 14:09
    Isso marcou um sinal ao nosso redor.
  • 14:09 - 14:11
    Por toda parte, ela nos invade,
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    como a Força.
  • 14:13 - 14:16
    Como isso aconteceu há muito tempo,
  • 14:17 - 14:19
    o sinal foi desviado para o vermelho,
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    então agora aquele sinal
    está em frequências muito baixas,
  • 14:23 - 14:25
    na mesma frequência que minha pesquisa,
  • 14:25 - 14:27
    mas está muito fraco.
  • 14:27 - 14:31
    É um bilionésimo do tamanho
    de quaisquer objetos em minha pesquisa.
  • 14:31 - 14:36
    Assim, nosso telescópio pode não ser
    sensível o bastante pra captar esse sinal.
  • 14:36 - 14:39
    No entanto, há um novo radiotelescópio.
  • 14:39 - 14:41
    Então, não posso ter uma nave estelar,
  • 14:41 - 14:44
    mas espero ter um dos maiores
    radiotelescópios do mundo.
  • 14:45 - 14:48
    Estamos construindo um novo
    telescópio, o Square Kilometer Array
  • 14:48 - 14:51
    e será mil vezes maior do que o MWA,
  • 14:51 - 14:54
    mil vezes mais sensível e terá
    uma resolução ainda melhor.
  • 14:54 - 14:56
    Encontraremos dezenas
    de milhões de galáxias.
  • 14:56 - 14:59
    E talvez, no fundo desse sinal,
  • 14:59 - 15:03
    vou conseguir olhar para as primeiras
    estrelas e galáxias se acendendo,
  • 15:03 - 15:05
    o começo do próprio tempo.
  • 15:06 - 15:07
    Obrigada.
  • 15:07 - 15:09
    (Aplausos)
Title:
Como radiotelescópios nos mostram galáxias invisíveis
Speaker:
Natasha Hurley-Walker
Description:

Nosso universo é estranho, maravilhoso e vasto, diz a astrônoma Natasha Hurley-Walker. Uma nave espacial não pode levá-lo em suas profundidades (ainda), mas um radiotelescópio pode. Nesta palestra hipnotizante e cheia de imagens, Hurley-Walker mostra como ela investiga os mistérios do universo usando tecnologia especial que revela espectros de luz que não podemos ver.

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Video Language:
English
Team:
TED
Project:
TEDTalks
Duration:
15:25

Portuguese, Brazilian subtitles

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