How cosmic rays help us understand the universe - Veronica Bindi

كيف تساعدنا الإشعاعات الكونية على فهم الكون - فيرونيكا باندي

المترجم: Mira Kraïmia المدقّق: khalid marbou

How much can we really know about the universe beyond our galaxy?

ما مقدار ما نعرفه فعلا عن الكون خارج مجرّتنا؟

The Hubble Telescope has enabled us to see

مكّننا تلسكوب هابل من رؤية

objects in space as far 13,000,000,000 light years away.

أجرام سماوية تبعد 13 مليار سنة ضوئية عنّا

But this still doesn't give us the answers to all our questions,

لكن هذا لا يجيب على كلّ أسئلتنا

questions like, "What is the universe made of?"

مثل: ممّ يتكوّن الكون؟

"Which elements are the most abundant?"

ما هي أكثر العناصر الكيميائية انتشارا؟

"Does space contain undiscovered forms of matter?"

هل يحتوي الفضاء على أنواع من المادة غير معروفة بعد؟

"Could there be antimatter stars or galaxies?"

هل هناك نجوم أو مجرات من المادة المضادة؟

Some of these questions cannot be answered solely from visual images,

بعض هذه الأسئلة تحتاج لأكثر من صور لإجابتها

but what if we had messengers bringing us physical data

لكن إن كان لدينا مرسولون يحملون إلينا البيانات الفيزيائية

from distant parts of the cosmos,

من أنحاء بعيدة من الكون

beyond the reach of explorers or satellites?

من مدى يستحيل وصول المكتشفات والأقمار الصناعية له؟

In a way, we do, and these "space messengers" are called cosmic rays.

ونحن نتوفر عليها في الواقع، وهذه المرسولات الفضائية إسمها "الإشعاعات الكونية"

Cosmic rays were first discovered in 1912 by Victor Hess

تمّ اكتشافها للمرة الأولى سنة 1912 على يد فيكتور هيس

when he set out to explore variations in the atmosphere's level of radiation,

الذي أراد اكتشاف التغيرات الإشعاعية بالغلاف الجوي الأرضي

which had been thought to emanate from the Earth's crust.

في زمن كان يعتقد أنّ تلك الإشعاعات تصدر من القشرة الأرضية.

By taking measurements on board a flying balloon during an eclipse,

بفضل القياسات التي أخذها من فوق منطاد طائر أثناء كسوف شمسيّ،

Hess demonstrated both that the radiation actually increased

بيّن هيس أنّ الإشعاعات في الواقع تزداد كلّما ازداد الارتفاع

at greater altitudes and that the sun could not be its source.

عن سطع الأرض، وأنّه لا يمكن أن تكون الشمس مصدرها.

The startling conclusion was that it wasn't coming from anywhere

الاستنتاج المفاجئ كان أنّ الإشعاعات لم تكن قادمة من أي مكان

within the Earth's atmosphere but from outer space.

من الغلاف الجوي للأرض، بل أنها قادمة من الفضاء الخارجي.

Our universe is composed of many astronomical objects.

الكون متكوّن من عدد من الأجرام الفلكية.

BIllions of stars of all sizes, black holes, active galactic nuclei,

بلايين النجوم من مختلف الأحجام والثقوب السوداءونوى المجرات نشطة،

astroids, planets and more.

والكويكبات والكواكب غيرها.

During violent disturbances, such as a large star exploding into a supernova,

عند حدوث اضطرابات مفاجئة مثل انفجار نجم كبير إلى مستعر أعظم

billions of particles are emitted into space.

تنتشر ملايير الجزيئات في الفضاء.

Although they are called rays,

ورغم كوننا نسمّيها إشعاعات

cosmic rays consist of these high energy particles

إلاّ أنّها تتكون أساسا من هذه الجزيئات ذات الطاقة العالية

rather than the photons that make up light rays.

أكثر من الفوتونات التي يتكون منها ضوء الإشعاعات.

While the light from an explosion travels in a straight line

في حين يسافر الضوء المنبعث عن الانفجار في خطّ مستقيم

at its famous constant speed,

بسرعته المعروفة الثابتة،

the particles are trapped in extraordinary loops

تعلق الجزيئات في حلقات هائلة

by magnetic shockwaves generated by the explosion.

تحت تأثير الموجات المغناطيسية الصادمة التي ولّدها الانفجار

Crossing back and forth through these magnetic field lines

حركة الذهاب والإياب عبر خطوط الحقل المغناطيسي

accelerates them to almost the speed of light before they escape.

تزيد في سرعتها إلى قرابة سرعة الضوء قبل أن تتمكن من الانفلات

There are lots of cosmic rays in space, and some of these particles have traveled

هناك الكثير من الإشعاعات الكونية في الفضاء وبعض هذه الجزيئات ربّما قد سافرت

for billions of years before reaching Earth.

لمليارات السنوات قبل وصولها للأرض.

When they enter our atmosphere, they collide with the molecules there,

عند دخولها الغلاف الجوي للأرض، تصطدم بالجزيئات الموجودة هناك

generating secondary cosmic rays,

متسبّبة في إشعاعات كونية ثانية

lighter particles with less energy than the original.

ذات جزيئات أخفّ وأقل طاقة من الإشعاعات الأصلية.

Most of these are absorbed into the atmosphere,

يتمّ امتصاص معظمها في الغلاف الجوي

but some are able to reach the ground, even passing through our bodies.

لكن بعضها قادر على الوصول للسطح وحتّى المرور إلى داخل أجسادنا.

At sea level, this radiation is fairly low.

على مستوى البحر، فإنّ هذه الإشعاعات أقلّ بكثير.

But people who spend a lot of time at higher altitudes,

لكن الأشخاص الذين يمضون الكثير من وقتهم على المرتفعات

such as airline crews, are exposed to much more.

كطاقم الطائرات مثلا، يتعرّضون لإشعاعات أكثر من غيرهم.

What makes cosmic rays useful as messengers

ما يجعل الإشعاعات الكونية مراسيل مفيدة

is that they carry the traces of their origins.

أنّها تحمل معها آثارا عن مصادرها.

By studying the frequency with which different particles occur,

من خلال دراسة تواتر ظهور مختلف الجزيئات بهذه الإشعاعات،

scientists are able to determine the relative abundance of elements,

يستطيع العلماء معرفة مقدار العناصر نسبيّا

such as hydrogen and helium, within the universe.

كالهيدروجين والهيليوم، في الكون كلّه.

But cosmic rays may provide even more fascinating information

لكنها قادرة على توفير معلومات أكثر أهمية

about the fabric of the universe itself.

حول تركيبة الكون نفسه.

An experiment called the Alpha Magnetic Spectrometer, A.M.S.,

تمّ مؤخّرا إعداد تجربة مطياف ألفا المغناطيسي

has recently been installed on board the International Space Station,

على ظهر محطة الفضاء الدولية

containing several detectors that can separately measure

حاملة عددا من المكاشيف القادرة فرديّا على قياس

a cosmic ray particle's velocity, trajectory, radiation, mass and energy,

سرعة جزيئات الأشعة الكونية ومسارها وإشعاعها وكتلتها وطاقتها

as well as whether the particle is matter or antimatter.

إضافة إلى كشف أن كانت الجزيئات من المادة أو المادة المضادة.

While the two are normally indistinguishable,

في حين أنّه لا يمكن في العادة التمييز بينهما،

their opposite charges enable them to be detected with the help of a magnet.

إلاّ أنّه بالإمكان معرفة شحنة جزيئاتها المتعاكسة باستعمال مغناطيس.

The Alpha Magnetic Spectrometer is currently measuring 50 million particles per day

مطياف ألفا المغناطيسي يقيس حاليّا 50 مليون جزيئة في اليوم

with information about each particle being sent in real time from the space station

مرسلا كلّ معلومات عن كلّ جزيء في الوقت الحقيقي من محطة الفضاء

to the A.M.S. control room at CERN.

إلى غرفة التحكم بالمطياف بالمنظمة الأوروبية للأبحاث النووية.

Over the upcoming months and years,

خلال الأشهر والأعوام المقبلة،

it's expected to yield both amazing and useful information about antimatter,

من المتوقع أن نحصل على معلومات مذهلة ومفيدة عن المادة المضادة

the possible existence of dark matter,

وتأكيد وجود المادة المظلمة

and even possible ways to mitigate the effects

وحتّى طرق تخفيف تأثيرات

of cosmic radiation on space travel.

الإشعاعات الكونية على السفر في الفضاء.

As we stay tuned for new discoveries, look to the sky on a clear night,

أثناء انتظارنا لهذه الاكتشافات الجديدة، انظر للسماء في ليلة واضحة،

and you may see the International Space Station,

وقد ترى محطة الفضاء الدولية،

where the Alpha Magnetic Spectrometer receives the tiny messengers

حيث مطياف ألفا المغناطيسي يتلقّى المراسيل الصغيرة

that carry cosmic secrets.

التي تحمل أسرار الكون.