Estamos todos conectados atomicamente.
De maneira fundamental e universal.
Mas o que isso significa?
Sou astrofísico, e como tal,
é minha responsabilidade traçar a história cósmica
de cada um de nossos átomos.
Na verdade, eu diria que um dos grandes feitos da astronomia moderna
é a compreensão de como nossos átomos foram agrupados.
Enquanto o hidrogênio e o hélio foram produzidos
durante os dois primeiros minutos do Big Bang,
a origem dos elementos pesados,
tais como o ferro do nosso sangue, o oxigênio que estamos respirando
e o silício presente nos computadores,
está no ciclo de vida das estrelas.
As reações nucleares utilizam elementos mais leves e os convertem em mais pesados,
o que faz com que as estrelas brilhem e, por fim, quando elas explodem,
enriquecem o Universo com esses elementos pesados.
Então,
sem a morte das estrelas
não haveria oxigênio, nem outros elementos mais pesados que o hidrogênio e o hélio
e, portanto, não haveria vida.
Há mais átomos em nosso corpo
do que estrelas no Universo.
E esses átomos são extremamente resistentes.
A origem de nossos átomos pode estar ligada a estrelas
que os produziam em seu interior
e os dissipavam por toda a Via Láctea quando elas explodiam há bilhões de anos.
E sei disso porque sou um "agente funerário de estrelas certificado".
(Risos)
E hoje, quero levá-los por uma jornada que começa como uma explosão de supernova
e termina com o ar que respiramos.
Então, nosso corpo é feito de quê?
Apenas 4 elementos formam 96% dele:
hidrogênio, carbono, oxigênio e nitrogênio.
O personagem principal desse conto cósmico é o oxigênio.
Ele não apenas forma a maior parte do nosso corpo,
mas também é o elemento principal na luta para proteger a vida no planeta.
A maior parte do oxigênio do Universo foi de fato produzida
ao longo de toda a história dessas explosões de supernovas,
as quais indicam a morte de estrelas muito compactas.
E em um mês de céu cintilante, uma explosão de uma supernova
pode brilhar mais que uma galáxia inteira, que contém bilhões de estrelas.
É realmente impressionante!
Isso ocorre porque as estrelas compactas brilham mais forte
e têm uma morte espetacular, se comparada a de outras estrelas.
A fusão nuclear é realmente a força vital de todas as estrelas,
incluindo o Sol
e, consequentemente, é a origem de toda a energia da Terra.
Vocês podem imaginar as estrelas como sendo usinas nucleares,
movidas pelo agrupamento de átomos em seu interior quente e denso.
As estrelas como o nosso Sol, que são relativamente pequenas,
convertem hidrogênio em hélio.
Mas estrelas mais pesadas, cuja massa é oito vezes maior que a do Sol,
continuam esse ciclo, mesmo depois que não há mais hélio em seu núcleo.
Então, a essa altura,
a estrela compacta fica com um núcleo de carbono,
que, como vocês sabem, é o alicerce da vida.
Esse núcleo de carbono continua a entrar em colapso
e, como resultado, a temperatura aumenta,
o que permite que mais reações nucleares aconteçam,
e então o carbono se converte em oxigênio,
neônio, silício, enxofre
e finalmente, em ferro.
E o ferro é o fim.
Por quê?
O ferro é o elemento com os núcleos mais ligados do Universo,
o que significa que não podemos obter energia da queima dele.
Então, quando o núcleo inteiro da estrela compacta é feito de ferro,
ela fica sem combustível.
E esse é um dia bem ruim para uma estrela.
(Risos)
Sem combustível, ela não pode gerar calor
e, portanto, a gravidade vence a batalha.
O destino do núcleo de ferro é entrar em colapso,
atingindo densidades incrivelmente altas.
Imaginem 300 milhões de toneladas
reduzidas a um espaço do tamanho de um torrão de açúcar.
A essas densidades extremamente altas, na verdade o núcleo resiste ao colapso
e, como consequência, todo esse material ricocheteia no núcleo.
E esse processo crucial,
que acontece em mais ou menos uma fração de segundos,
é responsável por lançar o resto da estrela em todas as direções,
formando, enfim, uma explosão de supernova.
Infelizmente, do ponto de vista de um astrofísico,
as condições do núcleo dessas estrelas não podem ser recriadas em um laboratório.
Para o bem da humanidade, não conseguimos fazer isso.
(Risos)
Mas o que isso quer dizer?
Como astrofísicos, temos que confiar em sofisticadas simulações de computadores
para entender esses fenômenos complexos.
Essas simulações são usadas para realmente entender
como o gás se comporta em condições extremas,
além de responder a perguntas essenciais, tais como:
"Enfim, o que causou a destruição da estrela compacta?"
"Como essa implosão pode se transformar em uma explosão?"
Há muitos debates nesta área, mas todos nós concordamos
que os neutrinos, que são partículas elementares elusivas,
desempenham um papel fundamental.
Vou lhes mostrar uma dessas simulações.
Quando o núcleo entra colapso, um grande número de neutrinos é produzido.
E, na verdade,
eles são responsáveis pela transferência de energia nesse núcleo.
Como a radiação termal em um aquecedor,
os neutrinos irradiam energia para o núcleo,
aumentando a possibilidade de destruição da estrela.
Na verdade, durante cerca de uma fração de segundo
os neutrinos irradiam tanta energia
que a pressão aumenta o suficiente para produzir uma onda de choque
que destrói a estrela por completo.
E é nessa onda de choque que os elementos são produzidos.
Então, neutrinos, obrigado!
(Risos)
As supernovas brilham muito,
e, por um curto período,
elas irradiam mais energia do que o Sol em toda a vida dele.
Aquele ponto de luz que vocês veem, e que certamente não estava ali antes,
brilha como um farol
e indica muito bem a posição em que a estrela compacta morreu.
Em uma galáxia como a nossa Via Láctea,
estima-se que ocorre a morte de uma estrela compacta a cada 50 anos.
Isso quer dizer que, em algum lugar do Universo,
ocorre uma explosão de supernova aproximadamente a cada segundo.
E felizmente, para os astrônomos,
algumas delas de fato acontecem relativamente próximo à Terra.
Muitas civilizações registraram essas explosões de supernovas
muito antes da invenção do telescópio.
A mais famosas de todas essas explosões
é provavelmente a que deu origem à Nebulosa do Caranguejo.
Astrônomos coreanos e chineses registraram essa supernova no ano 1054,
como também certamente o fizeram os nativos norte-americanos.
Essa supernova aconteceu a cerca de 5,6 mil anos-luz da Terra.
E o brilho dela foi tão incrível
que os astrônomos podiam vê-la durante o dia.
E continuou visível a olho nu por cerca de dois anos no céu noturno.
Avançamos cerca de mil anos, e o que vemos?
Vemos esses filamentos que foram formados pela explosão,
movendo-se a 482 quilômetros por segundo.
Eles são essenciais para entendermos como as estrelas compactas morrem.
A imagem que vocês veem foi feita pelo telescópio espacial Hubble,
em um intervalo de três meses.
E é extremamente importante para os astrônomos,
porque, no final, ela contém o legado químico da estrela que explodiu.
Os filamentos laranja são os restos da estrela,
compostos essencialmente de hidrogênio;
os filamentos azuis e vermelhos são de oxigênio recém-sintetizado.
O estudo dos resquícios de supernovas, como a Nebulosa do Caranguejo,
permite que os astrônomos concluam, sem dúvida,
que a maior parte do oxigênio da Terra foi produzida por explosões de supernovas,
ao longo da história do Universo.
E podemos estimar
que, para agrupar todos os átomos de oxigênio do nosso corpo,
foram necessárias cerca de 100 milhões de supernovas.
Então, cada parte de nós, ou pelo menos a maioria delas,
veio de uma dessas explosões de supernovas.
Talvez agora vocês estejam se perguntando: "Como esses átomos,
gerados em tais condições extremas,
acabaram vindo morar no nosso corpo?"
Quero que acompanhem este experimento.
Imaginem que estamos na Via Láctea e que acontece uma supernova.
Ela lança muitas toneladas de átomos de oxigênio,
praticamente no vácuo.
Alguns deles conseguiram se agrupar em uma nuvem.
Mas, há 4,5 bilhões de anos
algo desestabilizou aquela nuvem e fez com que ela entrasse em colapso,
formando o Sol no centro dela e o sistema solar.
Portanto, o Sol, os planetas e a vida na Terra dependem desse lindo ciclo
de nascimento, morte e renascimento das estrelas.
E acontece a reciclagem contínua dos átomos no Universo.
Consequentemente, a astronomia e a química estão intimamente conectadas.
Somos formas de vida que evoluíram para inalar os resíduos das plantas.
Mas agora vocês sabem
que também inalamos os resíduos das explosões das supernovas.
(Risos)
Então, vamos inalar por um instante.
Um átomo de oxigênio acabou de entrar em nosso corpo.
Por certo, o átomo de oxigênio se lembra que esteve no interior de uma estrela
e que provavelmente foi criado por uma explosão de supernova.
Este átomo deve ter percorrido o sistema solar inteiro
até que veio parar na Terra, bem antes de nos encontrar.
Quando respiramos,
consumimos centenas de litros de oxigênio todos os dias.
Então, tenho muita sorte por estar aqui, na frente dessa linda plateia,
mas na verdade estou roubando os átomos de oxigênio de vocês.
(Risos)
E por estar falando com vocês,
estou retribuindo com alguns dos que estão em mim.
Assim, a respiração
participa dessa linda troca de átomos.
E vocês podem perguntar, então:
"Quantos átomos do nosso corpo
já pertenceram a Frida Kahlo?"
(Risos)
Uns 100 mil deles.
Provavelmente mais 100 mil pertenceram a Marie Curie,
mais 100 mil a Sally Ride,
ou a qualquer pessoa que imaginarem.
A respiração não somente preenche os nossos pulmões com a história cósmica,
mas também com a história da humanidade.
Gostaria de terminar a minha palestra
compartilhando um mito que significa muito para mim.
É um mito chichimeca,
que é uma cultura mesoamericana muito poderosa.
Os chichimecas acreditam
que nossa essência foi forjada nos céus.
E na jornada em direção a nós,
ela foi fragmentada em toneladas de pedaços diferentes.
Então, meu avô costumava dizer:
"Uma das razões de você se sentir incompleto
é que sente falta dos seus pedaços.
(Risos)
Mas não se deixe enganar por isso.
Você recebeu uma oportunidade incrível de crescimento.
Por quê?
Não significa que os pedaços estejam espalhados pela Terra,
e você tenha que pegá-los.
Não, aqueles pedaços caíram em outras pessoas.
E somente compartilhando os pedaços é que você se tornará mais completo.
Sim, durante a sua vida encontrará pessoas com esses grandes pedaços
que farão com que você se sinta completo.
Mas, na sua busca para se tornar completo,
terá que valorizar e compartilhar cada um desses pedaços".
Para mim, essa história se parece muito com a do oxigênio.
(Risos)
Ela começou no céus, em uma explosão de supernova,
e continua hoje,
nos confins da nossa humanidade.
Os átomos do nosso corpo embarcaram em uma odisseia épica,
com intervalos de tempo de bilhões de anos a meros séculos,
que fizeram de nós, de todos nós,
testemunhas do Universo.
Obrigado.
(Aplausos)