Aqui estão algumas imagens de aglomerações de galáxias.
Eles são exatamente o que parecem.
São esses enormes conjuntos de galáxias,
unidos pela suas gravidades mútuas.
A maioria dos pontinhos que estão vendo na tela
não são estrelas individuais,
mas coleções de estrelas, ou galáxias.
Agora, ao mostrar algumas dessas imagens,
espero que logo vocês verão
que estes aglomerados de galáxias são belos objetos,
mas mais do que isso,
acho que eles são misteriosos,
surpreendentes,
e são úteis.
Úteis como os maiores laboratórios do universo.
E como laboratórios, falar em aglomerados de galáxias
é falar dos experimentos
que podem ser feitos com eles.
Acredito que existem quatro tipos principais,
e o primeiro que vou descrever
será explorando as coisas muito grandes.
E o quanto são grandes?
Aqui está uma imagem de um aglomerado específico.
É tão imenso que a luz que passa através dele
se dobra e é distorcida
pela gravidade extrema deste aglomerado.
De fato, se olharem atentamente
podem ver anéis em volta.
Para falar de números,
este aglomerado específico
tem uma massa de mais de um milhão de bilhão de sóis.
A magnitude destes sistemas é extraordinária.
Mas mais do que a sua massa,
existe uma característica adicional.
São basicamente sistemas isolados,
e se quisermos, podemos pensar neles
como versões em escala reduzida de todo o universo.
E muitas das questões que temos
sobre o universo em grandes escalas,
por exemplo, como funciona a gravidade?
podem ser respondidas por meio do estudo destes sistemas.
Essas foram as "coisas muito grandes".
A segunda coisa é o forte calor.
Se eu pegar uma imagem de um aglomerado de galáxias,
e tirar toda a luz das estrelas,
o que fica é esta grande mancha azulada.
Isto está em falsa cor.
Na verdade, o que estamos vendo é luz de raio-x.
Mas a pergunta é, se não são as galáxias,
o que está emitindo essa luz?
A resposta é gás quente,
a um milhão de graus -
que na verdade, é plasma.
A razão porque é tão quente
nos leva de volta ao slide anterior.
A gravidade extrema destes sistemas
acelera as partículas de gás em altas velocidades,
e altas velocidades significam altas temperaturas.
Esta é a ideia principal,
mas a ciência é apenas um esboço.
Existem muitas propriedades básicas sobre este plasma
que ainda nos confundem,
ainda nos intrigam
e ainda desafiam a nossa compreensão
da física do calor alto.
A terceira coisa é explorar as coisas pequenas.
Para explicar isso eu preciso contar
um fato muito preocupante.
A maior parte da matéria do universo
não é feita de átomos.
Vocês foram enganados.
A maior parte é constituída por algo muito misterioso,
que chamamos de matéria escura.
A matéria escura é algo que não gosta muito de interagir,
exceto por meio da gravidade,
e é claro que gostaríamos de aprender mais sobre isso.
Se você é um físico de partículas,
você quer saber o que acontece quando chocamos coisas juntas.
Matéria escura não é uma exceção.
Bem, como é que fazemos isso?
Para responder essa pergunta,
vou ter que fazer mais uma,
que é, o que acontece quando aglomerados de galáxias colidem?
Aqui está uma imagem.
Como os aglomerados de galáxias são peças
representativas do universo, versões reduzidas,
eles são feitos principalmente de matéria escura,
e é isso que vocês estão vendo neste roxo azulado.
O vermelho representa gás quente,
e obviamente, podem ver muitas galáxias.
Isto é um acelerador de partículas
numa escala enorme, imensa.
E isto é muito importante,
porque significa que os minúsculos efeitos
que dificilmente são detectados no laboratório,
podem ser combinados
em algo que podemos observar na natureza.
Então, é engraçado.
A razão pelo qual os aglomerados de galáxias
nos ensinam sobre a matéria escura,
e a razão pelo qual os aglomerados
nos ensinam sobre a física das coisas muito pequenas,
é justamente porque são muito grandes.
Quarta coisa: a física do muito estranho.
É claro, o que eu disse até agora parece loucura.
Mas, se tem algo mais estranho,
acredito que seja a energia escura.
Se eu jogar uma bola para cima,
eu presumo que vai subir.
O que não espero é que suba
numa velocidade crescente.
Da mesma forma, os cosmólogos entendem porque
o universo está em expansão.
Mas eles não entendem porque está se expandindo
a uma velocidade cada vez maior.
Eles dão um nome para a origem
dessa expansão acelerada,
e eles chamam isso de energia escura.
E, mais uma vez, queremos aprender mais sobre isso.
Uma pergunta que temos é,
como é que a energia escura afeta o universo
nas escalas maiores?
Dependendo da sua força,
talvez a estrutura se forma com maior ou menor rapidez.
O problema da estrutura em grande escala do universo
é que é terrivelmente complicado.
Aqui está uma simulação por computador.
E precisamos de uma forma de simplificar isso.
Eu gosto de pensar nisto usando uma analogia.
Para entender como o Titanic afundou,
a coisa mais importante
não seria reunir as pequenas posições
de cada pedacinho do barco que se rompeu.
A coisa mais importante
seria rastrear as duas partes maiores.
Da mesma forma, eu posso aprender muito sobre o universo
nas suas escalas maiores
rastreando suas partes maiores,
e essas peças maiores são os aglomerados de galáxias.
Então, como estou concluindo,
talvez vocês se sintam um pouco enganados.
Afinal de contas, comecei falando
de como os aglomerados de galáxias são úteis
e eu dei algumas das razões,
mas como são mesmo úteis?
Para responder,
quero citar uma frase de Henry Ford
quando perguntaram a ele sobre carros.
E ele tinha isso a dizer:
"Se eu tivesse perguntado às pessoas o que queriam,
teriam me pedido cavalos mais rápidos."
Hoje, como sociedade, enfrentamos
muitos problemas difíceis.
E as soluções não são óbvias.
Não são cavalos mais rápidos.
Elas exigem uma quantidade enorme
de engenhosidade científica.
Sim, temos de nos focar,
sim, temos de nos concentrar,
mas também precisamos lembrar que
inovação, criatividade, inspiração -
essas coisas chegam
quando ampliamos o nosso campo de visão
quando damos um passo para trás,
quando diminuímos o zoom.
E não conheço uma melhor forma de fazer isso
do que estudar o universo ao nosso redor. Obrigado.
(Aplausos)