Why neutrinos matter - Sílvia Bravo Gallart

Μετάφραση: Maria Boura Επιμέλεια: Georgios Kalemis

They're everywhere, but you will never see one.

Είναι παντού, αλλά δεν θα δείτε ποτέ ούτε ένα.

Trillions of them are flying through you right this second,

Τρισεκατομμύρια σας διαπερνούν αυτή τη στιγμή,

but you can't feel them.

αλλά δεν μπορείτε να τα νιώσετε.

These ghost particles are called neutrinos and if we can catch them,

Αυτά τα σωματίδια-φαντάσματα ονομάζονται νετρίνα,

και εάν μπορέσουμε να τα πιάσουμε,

they can tell us about the furthest reaches

θα μας πουν πολλά για τα πιο μακρινά σημεία

and most extreme environments of the universe.

και τα πιο ακραία περιβάλλοντα του σύμπαντος.

Neutrinos are elementary particles,

Τα νετρίνα είναι στοιχειώδη σωμάτια,

meaning that they can't be subdivided into other particles the way atoms can.

που σημαίνει ότι δεν μπορούν να τμηθούν σε άλλα σωματίδια

όπως γίνεται με τα άτομα.

Elementary particles are the smallest known building blocks

Τα στοιχειώδη σωμάτια είναι τα πιο μικρά γνωστά δομικά στοιχεία σε όλο το Σύμπαν,

of everything in the universe,

and the neutrino is one of the smallest of the small.

και το νετρίνο είναι από τα μικρότερα των μικρών.

A million times less massive than an electron,

Με μάζα ένα εκατομμύριο φορές μικρότερη από ότι τα ηλεκτρόνια,

neutrinos fly easily through matter, unaffected by magnetic fields.

μπορούν εύκολα να περάσουν

μέσα από την ύλη ανεπηρέαστα από μαγνητικά πεδία.

In fact, they hardly ever interact with anything.

Για την ακρίβεια, σπάνια αλληλεπιδρούν με οτιδήποτε.

That means that they can travel through the universe in a straight line

Αυτό σημαίνει ότι μπορούν να διανύσουν το σύμπαν σε μια ευθεία

for millions, or even billions, of years,

για εκατομμύρια, ή και δισεκατομμύρια χρόνια,

safely carrying information about where they came from.

μεταφέροντας με ασφάλεια πληροφορίες για την προέλευσή τους.

So where do they come from?

Από πού, λοιπόν, έρχονται;

Pretty much everywhere.

Λίγο πολύ - από παντού.

They're produced in your body from the radioactive decay of potassium.

Παράγονται από το σώμα σας από τη ραδιενεργό διάσπαση του καλίου.

Cosmic rays hitting atoms in the Earth's atmosphere

Η κοσμική ακτινοβολία, όταν χτυπάει άτομα στην ατμόσφαιρα της Γης

create showers of them.

δημιουργεί καταιγισμούς από αυτά.

They're produced by nuclear reactions inside the sun

Παράγονται από πυρηνικές αντιδράσεις μέσα στον ήλιο

and by radioactive decay inside the Earth.

και από ραδιενεργές διασπάσεις μέσα στη Γη.

And we can generate them in nuclear reactors

Και μπορούμε να τα παράγουμε στους πυρηνικούς αντιδραστήρες

and particle accelerators.

και στους επιταχυντές σωματιδίων.

But the highest energy neutrinos are born far out in space

Αλλά τα νετρίνα με τη μεγαλύτερη ενέργεια γεννιούνται μακριά στο διάστημα,

in environments that we know very little about.

σε περιβάλλοντα για τα οποία γνωρίζουμε ελάχιστα.

Something out there, maybe supermassive black holes,

Κάτι εκεί έξω, ίσως υπερμεγέθεις μαύρες τρύπες,

or maybe some cosmic dynamo we've yet to discover,

ή ίσως ένα διαστημικό δυναμό που δεν έχουμε ανακαλύψει ακόμα,

accelerates cosmic rays to energies over a million times greater

επιταχύνει τις κοσμικές ακτίνες σε ενέργειες

πάνω από ένα εκατομμύριο φορές υψηλότερες από οτιδήποτε

than anything human-built accelerators have achieved.

έχουν καταφέρει οι επιταχυντές που έχουν κατασκευάσει οι άνθρωποι.

These cosmic rays, most of which are protons,

Αυτές οι κοσμικές ακτίνες, οι περισσότερες εκ των οποίων είναι πρωτόνια,

interact violently with the matter and radiation around them,

αλληλεπιδρούν βίαια με την ύλη και την ακτινοβολία γύρω τους,

producing high-energy neutrinos,

παράγοντας νετρίνα υψηλής ενέργειας,

which propagate out like cosmic breadcrumbs

τα οποία διασκορπίζονται σαν διαστημικά ψίχουλα,

that can tell us about the locations

που μπορούν να μας πουν για τις περιοχές και το εσωτερικό

and interiors of the universe's most powerful cosmic engines.

των πιο ισχυρών διαστημικών μηχανών του Σύμπαντος.

Αυτό μπορεί να γίνει, εάν καταφέρουμε να τα πιάσουμε.

That is, if we can catch them.

Neutrinos' limited interactions with other matter

Η περιορισμένη αλληλεπίδραση των νετρίνων με την υπόλοιπη ύλη

might make them great messengers,

μπορεί να τους κάνει σπουδαίους αγγελιαφόρους,

but it also makes them extremely hard to detect.

μπορεί όμως να κάνει εξαιρετικά δύσκολη την ανίχνευσή τους

One way to do so is to put a huge volume of pure transparent material in their path

Ένας τρόπος να τα ανιχνεύσουμε είναι να τοποθετήσουμε

μια τεράστια ποσότητα ενός καθαρού διαφανούς υλικού μπροστά τους

and wait for a neutrino to reveal itself

και να περιμένουμε ένα νετρίνο να αποκαλυφθεί με τη σύγκρουσή του

by colliding with the nucleus of an atom.

με τον πυρήνα ενός ατόμου.

That's what's happening in Antarctica at IceCube,

Αυτό συμβαίνει στο IceCube στην Ανταρκτική,

the world's largest neutrino telescope.

το μεγαλύτερο τηλεσκόπιο νετρίνων στον κόσμο.

Είναι τοποθετημένο μέσα σε ένα κυβικό χιλιόμετρο πάγου

It's set up within a cubic kilometer of ice

that has been purified by the pressure

το οποίο έχει καθαριστεί με την πίεση

of thousands of years of accumulated ice and snow,

πάγου και χιονιού χιλιάδων χρόνων,

to the point where it's one of the clearest solids on Earth.

σε σημείο που έχει γίνει ένα από τα καθαρότερα στερεά στη Γη.

And even though it's shot through with boreholes holding over 5,000 detectors,

Και παρόλο που έχουν τοποθετηθεί, με γεωτρήσεις, πάνω από 5.000 ανιχνευτές,

most of the cosmic neutrinos racing through IceCube will never leave a trace.

τα περισσότερα διαστημικά νετρίνα δεν θα αφήσουν ούτε ένα ίχνος.

But about ten times a year,

Αλλά, κάπου δέκα φορές το χρόνο,

a single high-energy neutrino collides with a molecule of ice,

ένα νετρίνο υψηλής ενέργειας συγκρούεται με ένα μόριο πάγου,

shooting off sparks of charged subatomic particles

εκτοξεύοντας σπίθες φορτισμένων υποατομικών σωματιδίων,

that travel faster through the ice than light does.

που ταξιδεύουν στον πάγο πιο γρήγορα απ' ό,τι το φως.

In a similar way to how a jet that exceeds the speed of sound

Με τον ίδιο τρόπο που ένα τζετ που υπερβαίνει την ταχύτητα του ήχου

produces a sonic boom,

δημιουργεί έναν ηχητικό παλμό,

these superluminal charged particles leave behind a cone of blue light,

έτσι και αυτά τα υπερφωτεινά φορτισμένα σωματίδια

αφήνουν πίσω τους έναν κώνο μπλε φωτός, σαν ένα φωτονικό παλμό.

kind of a photonic boom.

Αυτό το φως διαδίδεται μέσω του IceCube

This light spreads through IceCube,

χτυπώντας κάποιους από τους ανιχνευτές του,

hitting some of its detectors located over a mile beneath the surface.

που βρίσκονται πάνω από ένα χιλιόμετρο κάτω από την επιφάνεια της Γης.

Photomultiplier tubes amplify the signal,

Φωτοπολλαπλασιαστές ενισχύουν το σήμα, το οποίο περιέχει πληροφορίες

which contains information about the charged particles' paths and energies.

για τη διαδρομή και την ενέργεια των φορτισμένων σωματιδίων.

The data are beamed to astrophysicists around the world

Τα δεδομένα στέλνονται σε αστροφυσικούς σε όλον τον κόσμο,

who look at the patterns of light

οι οποίοι κοιτάνε τους σχηματισμούς

for clues about the neutrinos that produced them.

για πληροφορίες για τα νετρίνα που τους δημιούργησαν.

These super energetic collisions are so rare

Αυτές οι πολύ ενεργειακές συγκρούσεις είναι τόσο σπάνιες,

that IceCube's scientists give each neutrino nicknames,

που οι επιστήμονες του IceCube δίνουν σε κάθε νετρίνο παρατσούκλι,

like Big Bird and Dr. Strangepork.

όπως Μεγάλο Πτηνό και Δόκτωρ Αλλόκοτος Χοίρος.

IceCube has already observed

Το IceCube έχει ήδη παρατηρήσει

the highest energy cosmic neutrinos ever seen.

τα διαστημικά νετρίνα με την υψηλότερη ενέργεια που έχουμε δει ποτέ.

The neutrinos it detects should finally tell us where cosmic rays come from

Τα νετρίνα που ανιχνεύει θα πρέπει τελικά να μας πουν

από πού έρχονται οι κοσμικές ακτίνες και πώς απέκτησαν τόσο υψηλές ενέργειες.

and how they reached such extreme energies.

Light, from infrared, to x-rays, to gamma rays,

Το φως, από τις υπέρυθρες μέχρι τις ακτίνες-Χ και τις ακτίνες-γ,

has given us increasingly energetic

μας δίνει όλο και πιο ενεργητικές και εντυπωσιακές πληροφορίες για το σύμπαν.

and continuously surprising views of the universe.

We are now at the dawn of the age of neutrino astronomy,

Τώρα είμαστε στα πρόθυρα μιας νέας εποχής, της αστρονομίας νετρίνων,

and we have no idea what revelations IceCube

και δεν έχουμε ιδέα τι θα μας αποκαλύψουν

and other neutrino telescopes may bring us

το IceCube και τα άλλα τηλεσκόπια νετρίνων

about the universe's most violent, most energetic phenomena.

για τα πιο βίαια, τα πιο ενεργητικά φαινόμενα του Σύμπαντος.