Eis algumas imagens de aglomerados de galáxias.
Eles são exatamente como parecem.
São enormes conjuntos de galáxias,
unidas pelas suas gravidades mútuas.
Assim, a maior parte dos pontos que veem no ecrã
não são estrelas individuais
mas sim conjuntos de estrelas ou galáxias.
Agora, mostrando-vos algumas destas imagens,
espero que rapidamente se apercebam de que
os aglomerados de galáxias são belos objetos,
mas mais do que isso,
penso que os aglomerados de galáxias são misteriosos,
surpreendentes
e úteis.
Úteis como os maiores laboratórios do universo.
E como laboratórios, descrever aglomerados de galáxias
é descrever as experiências
que podemos fazer com eles.
E penso que existem quatro tipos principais,
e o primeiro tipo que quero descrever
é analisar o muito grande.
Então, quão grande?
Bem, eis a imagem de um aglomerado de galáxias em particular.
É tão grande que a luz que passa através dele
é dobrada, é distorcida
pela gravidade extrema deste aglomerado.
E na realidade, se olharem atentamente
poderão ver anéis à volta deste aglomerado.
Para vos dar um número,
este aglomerado em específico
tem a massa de mil biliões de sóis.
É simplesmente impressionante o quão massivos estes sistemas podem ser.
Mas mais do que a sua massa,
eles têm uma característica adicional.
São, na sua essência, sistemas isolados,
assim, se quisermos, podemos pensar neles
como uma versão reduzida de todo o universo.
E muitas das questões que possamos ter
acerca do universo em grande escala,
tais como: De que forma funciona a gravidade?
podem ser respondidas estudando estes sistemas.
Então, esse era muito grande.
A segunda coisa é muito quente.
Ok, se eu pegar numa imagem de um aglomerado de galáxias
e lhe retirar toda a luz das estrelas,
tudo o que me resta é esta enorme mancha azul.
Esta é uma cor falsa.
Na realidade é luz raio X o que estamos a ver.
E a pergunta é, se não são as galáxias,
então o que estará a emitir esta luz?
A resposta é: gás quente,
gás a um milhão de graus —
na realidade, é plasma.
E a razão pelo qual é tão quente
leva-nos ao diapositivo anterior.
A gravidade extrema destes sistemas
acelera partículas de gás a grandes velocidades
e grandes velocidades significam altas temperaturas.
Isto é a ideia principal,
mas a ciência é um rascunho.
Existem várias propriedades básicas deste plasma
que ainda nos confundem,
nos intrigam
e ainda impelem o nosso conhecimento
da física do muito quente.
Terceira coisa: analisar o muito pequeno.
Para vos explicar isto, preciso de vos contar
um facto muito perturbante.
A maior parte da matéria do universo
não é feito de átomos.
Enganaram-vos.
A maior parte é feito de algo muito, muito misterioso
a que chamamos matéria negra.
A matéria negra é algo que não gosta muito de interagir,
exceto através da gravidade
e, é claro, gostaríamos de aprender mais sobre ela.
Se forem um físico de partículas,
vão querer saber o que acontece quando fazemos chocar coisas umas contra as outras.
E a matéria negra não é exceção.
Bom, como é que fazemos isso?
Para responder a essa questão,
vou ter que fazer outra pergunta,
que é: O que acontece quando aglomerados de galáxias colidem?
Eis uma imagem.
Uma vez que os aglomerados de galáxias
são partes representativas do universo, em versão reduzida,
são compostos maioritariamente de matéria negra
e é isso que veem neste púrpura azulado.
O vermelho representa o gás quente
e, claro, podem ver muitas galáxias.
O que aconteceu é o mesmo que num acelerador de partículas
porém a muito grande, grande escala.
E isto é muito importante
porque o que significa é que efeitos muito, muito pequenos
que dificilmente seriam detetados num laboratório,
podem ser compostos e recompostos
em algo que possivelmente poderemos observar na Natureza.
Então, é muito divertido.
A razão pela qual os aglomerados de galáxias
nos podem ensinar acerca da matéria negra,
a razão pela qual os aglomerados de galáxias
nos podem ensinar acerca da física do muito pequeno
é precisamente por serem muito grandes.
Quarta coisa: a física do muito estranho.
Certamente o que disse até agora é de loucos.
Ok, se existe algo mais estranho
penso que tem que ser a energia negra.
Se atirar uma bola ao ar,
espero que ela suba.
O que não espero é que suba
a uma velocidade cada vez maior.
Da mesma forma, os cosmólogos compreendem
porque é que o universo se está a expandir.
O que não percebem é porque ele se expande
a uma velocidade cada vez maior.
Eles deram à causa desta
expansão acelerada um nome,
e chamaram-lhe energia negra.
E uma vez mais, queremos aprender mais acerca disso.
Assim, uma pergunta em particular que temos é
como é que a energia negra afeta o universo
às escalas maiores?
Depende do quão forte ela for,
talvez a estrutura se forme mais rapidamente ou mais lentamente.
Bom, o problema da estrutura de larga escala
do universo é que é horrivelmente complicada.
Eis uma simulação por computador.
E precisamos de uma forma de a simplificar.
Bem, gosto de pensar nisto como uma analogia.
Se quiser compreender o naufrágio do Titanic,
a coisa mais importante a fazer
não é fazer modelos das posições
de todas as pequenas peças do barco que se partiram.
O mais importante a fazer é
localizar as duas grandes partes.
Da mesma forma, posso aprender muito acerca do universo
à maior escala
localizando as maiores peças
e essas maiores peças são os aglomerados de galáxias
Então, como cheguei ao final,
podem-se estar a sentir um pouco enganados.
Quero dizer, comecei a falar acerca
de como os aglomerados de galáxias são úteis
e dei algumas razões,
mas na realidade, qual é a sua utilidade?
Bem, para responder a isso
tenho que citar Henry Ford
quando lhe perguntaram acerca de carros.
Ele disse isto:
"Se eu tivesse perguntado às pessoas o que elas queriam,
elas teriam dito cavalos mais rápidos."
Hoje, nós como sociedade, enfrentamos
muitos, muitos problemas difíceis.
E as soluções para esses problemas não são óbvias.
Não são cavalos mais rápidos.
Vão requerer quantidades enormes
de criatividade científica.
Sim, precisamos de nos focar,
sim, precisamos nos concentrar,
mas precisamos também de nos lembrar que
inovação, criatividade, inspiração —
todas essas coisas aparecem
quando alargamos o nosso campo de visão,
quando recuamos,
quando afastamos a imagem.
E não consigo encontrar melhor forma de o fazer
senão estudando o universo que nos rodeia. Obrigado.
(Aplausos)