How to detect a supernova - Samantha Kuula

Как да засечем свръхнова? - Саманта Куула

Translator: Anton Hikov Reviewer: Darina Stoyanova

Just now, somewhere in the universe, a star exploded.

Точно сега някъде във Вселената избухна звезда.

There goes another one.

Ето и още една.

In fact, a supernova occurs every second or so in the observable universe,

Всъщност свръхновите възникват всяка секунда във видимата Вселена

and there is one on average every 25 to 50 years

и една на всеки от 25 до 50 години,

in a galaxy the size and age of the Milky Way.

в галактика с размерите и годините на Млечния път.

Yet we've never actually been able to watch one happen

Въпреки това ние никога не сме можели да наблюдаваме свръхнова

from its first violent moments.

в нейните първи бурни моменти.

Of course, how would we?

И разбира се как бихме могли?

There are hundreds of billions of stars close enough

Има стотици милиарди звезди достатъчно близо,

that we could watch the supernova explosion

че да можем да наблюдаваме как свръхновата

break through the surface of the star.

пробива през повърхността на звездата.

But we'd have to have our best telescopes focused on the right one

Но най-добрите ни телескопи трябва да са фокусирани върху правилната точка,

at precisely the right time to get meaningful data.

в точно правилното време, за да получим смислени данни.

Suffice it to say, the odds of that happening are astronomically low.

Достатъчно е да кажем, че шансовете това да се случи са астрономическо малки.

But what if we could anticipate a supernova before its light reached us?

Но какво, ако предвидим свърхнова преди светлината ѝ да ни достигне?

That may seem impossible.

Това може би изглежда невъзможно.

After all, nothing travels faster than the speed of light, right?

В крайна сметка нищо не пътува по-бързо от скоростта на светлината, нали?

As far as we know, yes.

Доколкото сме запознати - да.

But in a race, fast doesn't matter if you take a detour

Но в състезание, скоростта не е от значение, ако се отклониш,

while someone else beelines it for the finish line.

докато някой друг бяга по възможно най-краткия път към финалната права.

For exactly that reason,

Точно поради тази причина

photons don't win the supernova race to Earth.

фотоните не печелят състезанието на свръхновата до Земята.

Neutrinos do.

Неутроните го правят.

Here's why.

Ето защо.

There are two types of supernova.

Има два вида свръхнова.

Type 1 is when a star accumulates so much matter from a neighboring star,

Тип I е когато звезда натрупва толкова много материя от съседна звезда,

that a runaway nuclear reaction ignites and causes it to explode.

че предизвиква неудържима ядрена реакция и я кара да експлодира.

In type 2, the star runs out of nuclear fuel,

При тип II ядреното гориво на звездата е изчерпано,

so the gravitational forces pulling in

така че гравитационните сили на привличане

overwhelm the quantum mechanical forces pushing out,

надделяват над квантово-механичните сили на отблъскване

and the stellar core collapses under its own weight in a hundredth of a second.

и звездното ядро колабира под собственото си тегло за стотни от секундата.

While the outer reaches of the star are unaffected by the collapsed core,

Докато външните слоеве на звездата не са засегнати от рухването на ядрото,

the inner edges accelerate through the void,

вътрешността се ускорява през празното пространство,

smash into the core, and rebound to launch the explosion.

разбива се в ядрото и отскача за да започне експлозията.

In both of these scenarios,

И в двата сценария

the star expels an unparalleled amount of energy,

звездата изхвърля огромно количество енергия,

as well as a great deal of matter.

както и голяма част от материята.

In fact, all atoms heavier than nickel, including elements like gold and silver,

Всъщност, всички атоми по-тежки от никел, включително елементи като злато и сребро,

only form in supernova reactions.

се образуват само при свръхнова реакции.

In type 2 supernovae,

При тип II свръхновите,

about 1% of the energy consists of photons,

около 1% от енергията се състои от фотони,

which we know of as light,

които знаем като светлина,

while 99% radiates out as neutrinos,

докато 99% се излъчват като неутрина,

the elementary particles that are known for rarely interacting with anything.

елементарните частици, които са известни като рядко взаимодействащи с всичко.

Starting from the center of the star,

Започвайки от центъра на звездата,

the exploding matter takes tens of minutes, or even hours,

на експлодиращата материя са необходими десетки минути, или дори часове,

or in rare cases, several days, to reach and break through the surface of the star.

или в редки случаи, няколко дни, за да достигне и пробие звездната повърхност.

However, the neutrinos, thanks to their non-interactivity,

Обаче неутрината, благодарение на тяхната не-интерактивност,

take a much more direct route.

следват много по-пряк път.

By the time there is any visible change in the star's suface,

До времето, когато има някаква видима промяна в повърхността на звездата,

the neutrinos typically have a several hour head start over the photons.

неутрината обикновено имат няколко часа преднина пред фотоните.

That's why astronomers and physicists

Ето защо астрономите и физиците

have been able to set up a project called SNEWS,

са могли да създадат проект наречен РПСС (SNEWS на англ.),

the Supernova Early Warning System.

Ранна предупредителна система за свръхнови.

When detectors around the world pick up bursts of neutrinos,

Когато детектори по целия свят отчитат изблици на неутрино,

they send messages to a central computer in New York.

те изпращат съобщения до централен компютър в Ню Йорк.

If multiple detectors receive similar signals within ten seconds,

Ако няколко детектори получат подобни сигнали за 10 секунди,

SNEWS will trigger an alert warning that a supernova is imminent.

РПСС ще задейства сигнал за предупреждение, че предстои свръхнова.

Aided by some distance and direction information from the neutrino detectors,

С помощта на информация за разстояние и посока от датчиците за неутрино,

the amateur astronomers and scientists alike

любителите астрономи, както и учените,

will scan the skies and share information

сканират небето и споделят информация

to quickly identify the new galactic supernova

за бързо идентифициране на новата галактическа свръхнова

and turn the world's major telescopes in that direction.

и за насочване на големите световни телескопи в тази посока.

The last supernova that sent detectable neutrinos to Earth was in 1987

Последната свръхнова, изпратила откриваеми неутрина до Земята бе през 1987 г.

on the edge of the Tarantula Nebula

на ръба на мъглявината Тарантула

in the large Magellanic Cloud, a nearby galaxy.

и Големия Магеланов облак, близка галактика.

Its neutrinos reached Earth about three hours ahead of the visible light.

Нейните неутрина достигнали Земята около три часа преди видимата светлина.

We're due for another one any day now, and when that happens,

Ние очакваме друга във всеки момент и когато това се случи,

SNEWS should give you the opportunity to be among the first to witness something

РПСС ще ви даде възможността да сте сред първите, които стават свидетели на нещо,

that no human has ever seen before.

което никой не е виждал преди.