How cosmic rays help us understand the universe - Veronica Bindi

I raggi cosmici ci aiutano a comprendere l'universo - Veronica Bindi

Traduttore: CRISTINA JOGNA PRAT Revisore: Alessandra Tadiotto

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

Quanto possiamo veramente conoscere sull'universo oltre la nostra galassia?

The Hubble Telescope has enabled us to see

Con il telescopio Hubble è possibile vedere

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

oggetti nello spazio lontani 13.000.000.000 di anni luce.

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

Ma questo non risponde a tutte le nostre domande,

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

domande come, "Di che cosa è fatto l'universo?"

"Which elements are the most abundant?"

"Quali sono gli elementi più diffusi?"

"Does space contain undiscovered forms of matter?"

"Lo spazio contiene forme di materia non conosciute?"

"Could there be antimatter stars or galaxies?"

"Potrebbero esistere delle stelle o galassie di antimateria?"

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

Alcune di queste domande non trovano risposta solo nelle immagini visive,

but what if we had messengers bringing us physical data

ma se avessimo dei messaggeri che ci portano dati fisici

from distant parts of the cosmos,

dalle parti remote del cosmo,

beyond the reach of explorers or satellites?

al di là della portata degli esploratori o dei satelliti?

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

In un certo senso esistono e si chiamano raggi cosmici.

Cosmic rays were first discovered in 1912 by Victor Hess

I raggi cosmici furono scoperti nel 1912 da Victor Hess,

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

quando volle esaminare le variazioni nei livelli di radiazione nell'atmosfera,

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

che si era sempre ritenuto emanassero dalla crosta terrestre.

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

Eseguendo delle misurazioni a bordo di una mongolfiera durante un'eclissi,

Hess demonstrated both that the radiation actually increased

Hess dimostrò sia che la radiazione aumentava

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

a altitudini più elevate, sia che essa non proveniva dal sole.

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

La sbalorditiva conclusione fu che non proveniva da nessun luogo

within the Earth's atmosphere but from outer space.

entro l'atmosfera terrestre, ma dallo spazio.

Our universe is composed of many astronomical objects.

Il nostro universo è composto da molti oggetti astronomici.

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

Miliardi di stelle di tutte le dimensioni, buchi neri, nuclei galattici attivi,

astroids, planets and more.

asteroidi, pianeti e così via.

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

Durante perturbazioni violente,

come una stella che esplode in una supernova,

billions of particles are emitted into space.

miliardi di particelle si sprigionano nello spazio.

Although they are called rays,

Anche se vengono chiamati raggi,

cosmic rays consist of these high energy particles

i raggi cosmici sono formati da particelle di altissima energia,

rather than the photons that make up light rays.

invece che dai fotoni che compongono i raggi di luce.

While the light from an explosion travels in a straight line

Mentre la luce sprigionata da un'esplosione viaggia in linea retta

at its famous constant speed,

alla velocità costante che conosciamo,

the particles are trapped in extraordinary loops

le particelle sono intrappolate in straordinari anelli

by magnetic shockwaves generated by the explosion.

dalle onde d'urto magnetiche generate dall'esplosione.

Crossing back and forth through these magnetic field lines

Il movimento attraverso queste linee di campo magnetico

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

le accelera quasi fino alla velocità della luce

prima che vengano sprigionate.

Ci sono molti raggi cosmici nello spazio e alcune di queste particelle

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

for billions of years before reaching Earth.

hanno viaggiato miliardi di anni prima di raggiungere la Terra.

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

Quando entrano nell'atmosfera, collidono con le molecole già presenti,

generating secondary cosmic rays,

generando raggi cosmici secondari,

lighter particles with less energy than the original.

particelle più leggere, con meno energia di quelle originarie.

Most of these are absorbed into the atmosphere,

La maggior parte di queste è assorbita nell'atmosfera,

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

ma alcune riescono ad arrivare al suolo, passando anche attraverso i nostri corpi.

At sea level, this radiation is fairly low.

A livello del mare, questa radiazione è piuttosto bassa.

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

Chi trascorre molto tempo ad altitudini elevate,

such as airline crews, are exposed to much more.

come il personale di volo, ne è maggiormente esposto.

What makes cosmic rays useful as messengers

Ciò che rende i raggi cosmici utili messaggeri

is that they carry the traces of their origins.

è che portano le tracce delle loro origini.

By studying the frequency with which different particles occur,

Studiando la frequenza con cui le diverse particelle si presentano,

scientists are able to determine the relative abundance of elements,

gli scienziati possono determinare la quantità relativa degli elementi

such as hydrogen and helium, within the universe.

quali l'idrogeno e l'elio nell'universo.

But cosmic rays may provide even more fascinating information

I raggi cosmici possono fornirci informazioni ancor più affascinanti

about the fabric of the universe itself.

sulla struttura stessa dell'universo.

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

Un esperimento di nome A.M.S. (Spettometro Magnetico Alfa)

has recently been installed on board the International Space Station,

è stato installato di recente a bordo della Stazione Spaziale Internazionale,

containing several detectors that can separately measure

contenente diversi rivelatori che possono misurare separatamente

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

velocità, traiettoria, radiazione, massa ed energia della particella di un raggio

as well as whether the particle is matter or antimatter.

e anche se la particella è di materia o di antimateria.

While the two are normally indistinguishable,

Normalmente queste due non sono distinguibili,

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

ma grazie alle loro cariche opposte si possono individuare usando un magnete.

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

Lo Spettometro Magnetico Alfa attualmente rileva 50 milioni di particelle al giorno

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

mandando in tempo reale informazioni su ogni particella dalla stazione spaziale

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

alla sala di controllo dell'A.M.S. al CERN.

Over the upcoming months and years,

Nei prossimi mesi e anni,

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

si prevede di raccogliere informazioni utili e straordinarie sull'antimateria,

the possible existence of dark matter,

la possibile esistenza della materia oscura

and even possible ways to mitigate the effects

e persino sui possibili modi per attenuare gli effetti

of cosmic radiation on space travel.

della radiazione cosmica nei viaggi spaziali.

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

Mentre aspettiamo le nuove scoperte, guardate il cielo in una notte limpida

and you may see the International Space Station,

e potrete vedere la Stazione Spaziale Internazionale,

where the Alpha Magnetic Spectrometer receives the tiny messengers

dove lo Spettometro Magnetico Alfa riceve i minuscoli messaggeri

that carry cosmic secrets.

che trasmettono segreti cosmici.