How cosmic rays help us understand the universe - Veronica Bindi

Μετάφραση: Maria Boura Επιμέλεια: Maria Pericleous

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

Πόσα μπορούμε όντως να γνωρίζουμε για το Σύμπαν πέρα από τον Γαλαξία μας;

The Hubble Telescope has enabled us to see

Με το τηλεσκόπιο Χαμπλ μπορούμε να δούμε αντικείμενα στο διάστημα

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

μέχρι και 13 δις έτη φωτός μακριά.

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

Αλλά ακόμα δεν πήραμε απαντήσεις σε όλες τις ερωτήσεις μας.

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

Eρωτήσεις όπως: «Από τι αποτελείται το Σύμπαν μας;»

"Which elements are the most abundant?"

«Ποια στοιχεία είναι τα πιο άφθονα;»

"Does space contain undiscovered forms of matter?"

«Υπάρχουν στο διάστημα άγνωστες καταστάσεις τις ύλης;»

«Υπάρχουν άστρα και γαλαξίες από αντιύλη;»

"Could there be antimatter stars or galaxies?"

Μερικές από τις ερωτήσεις

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

δεν μπορούν να απαντηθούν μόνο από οπτικές εικόνες,

but what if we had messengers bringing us physical data

αλλά πώς θα ήταν εάν είχαμε αγγελιαφόρους να μας φέρνουν δεδομένα

from distant parts of the cosmos,

από μακρινά σημεία του διαστήματος,

beyond the reach of explorers or satellites?

πέρα από την εμβέλεια δορυφόρων ή εξερευνητών;

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

Έχουμε, κατά κάποιον τρόπο,

και αυτοί οι «διαστημικοί αγγελιαφόροι» ονομάζονται κοσμικές ακτίνες.

Cosmic rays were first discovered in 1912 by Victor Hess

Οι κοσμικές ακτίνες πρωτοανακαλύφθηκαν το 1912 από τον Βίκτωρ Χες,

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

όταν αποφάσισε να μελετήσει στο ατμοσφαιρικό επίπεδο

τις διακυμάνσεις της ακτινοβολίας,

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

η οποία θεωρούνταν ότι πηγάζει από το φλοιό της Γης.

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

Παίρνοντας μετρήσεις πάνω σε ένα αερόστατο κατά τη διάρκεια μιας έκλειψης,

ο Χες επέδειξε και ότι η ακτινοβολία στην πραγματικότητα αυξανόταν

Hess demonstrated both that the radiation actually increased

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

σε μεγαλύτερα υψόμετρα,

και ότι ο ήλιος δεν μπορεί να είναι η πηγή της.

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

Το εντυπωσιακό συμπέρασμα ήταν πως αυτή δεν προερχόταν

within the Earth's atmosphere but from outer space.

από κανένα σημείο της γήινης ατμόσφαιρας, αλλά από το μακρινό διάστημα.

Our universe is composed of many astronomical objects.

Το Σύμπαν μας αποτελείται από πολλά αστρονομικά αντικείμενα.

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

Δισεκατομμύρια αστέρια κάθε μεγέθους, μαύρες τρύπες, ενεργοί γαλαξιακοί πυρήνες,

αστεροειδείς, πλανήτες και άλλα.

astroids, planets and more.

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

Κατά τη διάρκεια βίαιων γεγονότων,

όπως η έκρηξη ενός μεγάλου άστρου σε υπερκαινοφανή,

billions of particles are emitted into space.

δισεκατομμύρια σωματίδια εκτοξεύονται στο διάστημα.

Although they are called rays,

Αν και ονομάζονται ακτίνες,

cosmic rays consist of these high energy particles

οι κοσμικές ακτίνες αποτελούνται από υψηλοενεργειακά σωματίδια,

rather than the photons that make up light rays.

και όχι από φωτόνια, τα οποία αποτελούν τις ακτίνες φωτός.

Αν και το φως από μια έκρηξη ταξιδεύει σε ευθεία

While the light from an explosion travels in a straight line

at its famous constant speed,

με τη διάσημη σταθερή του ταχύτητα,

the particles are trapped in extraordinary loops

τα σωματίδια παγιδεύονται σε ασυνήθιστες τροχιές

by magnetic shockwaves generated by the explosion.

από μαγνητικά κρουστικά κύματα που παράγονται από την έκρηξη.

Πηγαίνοντας μπρος και πίσω σε αυτές τις μαγνητικές δυναμικές γραμμές,

Crossing back and forth through these magnetic field lines

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

επιταχύνονται σχεδόν στην ταχύτητα του φωτός,

πριν δραπετεύσουν.

Υπάρχουν πολλές κοσμικές ακτίνες στο διάστημα,

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

και κάποια σωματίδια ταξιδεύουν για δισεκατομμύρια χρόνια

for billions of years before reaching Earth.

προτού φτάσουν στη Γη.

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

Όταν εισέρχονται στην ατμόσφαιρά μας, συγκρούονται με τα μόρια εκεί,

generating secondary cosmic rays,

παράγοντας δευτερογενείς κοσμικές ακτίνες-

lighter particles with less energy than the original.

ελαφρύτερα σωματίδια με μικρότερη ενέργεια από την αρχική.

Most of these are absorbed into the atmosphere,

Τα περισσότερα από αυτά απορροφώνται στην ατμόσφαιρα,

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

αλλά κάποια καταφέρνουν να φτάσουν στο έδαφος,

διαπερνώντας ακόμα και το σώμα μας.

At sea level, this radiation is fairly low.

Στο επίπεδο της θάλασσας, αυτή η ακτινοβολία είναι σχετικά χαμηλή.

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

Αλλά άνθρωποι που περνάνε πολύ χρόνο σε υψηλότερα υψόμετρα,

such as airline crews, are exposed to much more.

όπως τα μέλη αεροπορικών πληρωμάτων, είναι εκτεθειμένοι πολύ περισσότερο.

What makes cosmic rays useful as messengers

Αυτό που κάνει τις κοσμικές ακτίνες χρήσιμες ως αγγελιαφόρους

is that they carry the traces of their origins.

είναι ότι φέρουν τα ίχνη των πηγών τους.

By studying the frequency with which different particles occur,

Μελετώντας τη συχνότητα εμφάνισης διάφορων σωματιδίων,

scientists are able to determine the relative abundance of elements,

οι επιστήμονες μπορούν να προσδιορίσουν τη σχετική αφθονία των στοιχείων,

such as hydrogen and helium, within the universe.

όπως το υδρογόνο και το ήλιο, μέσα στο Σύμπαν.

But cosmic rays may provide even more fascinating information

Αλλά οι κοσμικές ακτίνες μπορούν να δώσουν ακόμα πιο εντυπωσιακές πληροφορίες

about the fabric of the universe itself.

για τη δομή του ίδιου του Σύμπαντος.

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

Ένα πείραμα, το οποίο ονομάζεται Άλφα Μαγνητικό Φασματόμετρο, ή AMS,

has recently been installed on board the International Space Station,

πρόσφατα τοποθετήθηκε στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό,

περιέχοντας αρκετούς ανιχνευτές που μπορούν να μετρήσουν χωριστά

containing several detectors that can separately measure

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

την ταχύτητα, την ακτινοβολία, τη μάζα και την ενέργεια μιας κοσμικής ακτίνας,

as well as whether the particle is matter or antimatter.

καθώς και εάν το σωματίδιο είναι ύλη ή αντιύλη.

While the two are normally indistinguishable,

Αν και δεν μπορούμε να τις ξεχωρίσουμε μεταξύ τους,

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

τα αντίθετα φορτία τους τούς δίνουν τη δυνατότητα

να ανιχνευτούν με τη βοήθεια ενός μαγνήτη.

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

Το Άλφα Μαγνητικό Φασματόμετρο καταγράφει 50 εκατομμύρια σωματίδια ημερησίως,

με πληροφορίες για το κάθε σωματίδιο να στέλνονται σε πραγματικό χρόνο

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

από το διαστημικό σταθμό στο κέντρο ελέγχου του AMS στο CERN.

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

Στους επόμενους μήνες και χρόνια,

Over the upcoming months and years,

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

αναμένεται να δώσει εντυπωσιακές αλλά και χρήσιμες πληροφορίες για την αντιύλη,

την πιθανή ύπαρξη της σκοτεινής ύλης,

the possible existence of dark matter,

and even possible ways to mitigate the effects

αλλά και πιθανούς τρόπους να μετριάσουμε τις επιπτώσεις

of cosmic radiation on space travel.

των κοσμικών ακτίνων στα διαστημικά ταξίδια.

Όσο περιμένουμε για νέες ανακαλύψεις, κοιτάξτε τον ουρανό μια ξάστερη βραδιά,

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

and you may see the International Space Station,

και ίσως δείτε τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό,

where the Alpha Magnetic Spectrometer receives the tiny messengers

όπου το Άλφα Μαγνητικό Φασματόμετρο

λαμβάνει τους μικροσκοπικούς αγγελιαφόρους που κουβαλούν διαστημικά μυστικά.

that carry cosmic secrets.