How cosmic rays help us understand the universe - Veronica Bindi

תרגום: Ido Dekkers עריכה: Tal Dekkers

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

כמה אנחנו יכולים באמת לדעת על היקום מעבר לגלקסיה?

The Hubble Telescope has enabled us to see

טלסקופ האבל איפשר לנו לראות

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

עצמים בחלל במרחק של 13,000,000,000 שנות אור.

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

אבל זה עדיין לא נותן לנו את התשובות לכל השאלות,

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

שאלות כמו, "ממה היקום עשוי?"

"Which elements are the most abundant?"

"איזה יסודות הכי נפוצים?"

"Does space contain undiscovered forms of matter?"

"האם החלל מכיל צורות שלא גילינו של חומר?"

"Could there be antimatter stars or galaxies?"

"האם יכולים להיות כוכבים או גלקסיות של אנטי חומר?"

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

על כמה מהשאלות האלו אי אפשר לענות על ידי תצפיות ויזואליות בלבד,

but what if we had messengers bringing us physical data

אבל מה אם היו לנו שליחים שמביאים לנו מידע פיזי

from distant parts of the cosmos,

מחלקים מרוחקים של הקוסמוס,

beyond the reach of explorers or satellites?

מעבר להשג ידם של החוקרים או הלווינים?

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

בדרך מסויימת, יש לנו , וה"שליחים החלליים" האלה נקראים קרניים קוסמיות.

Cosmic rays were first discovered in 1912 by Victor Hess

קרניים קוסמיות התגלו לראשונה ב 1912 על ידי ויקטור הס

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

כשהוא יצא לחקור וריאציות ברמת הקרינה באטמוספירה,

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

שחשבו שהיא נפלטת ממעטפת כדור הארץ.

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

על ידי מדידה על בלון מרחף במהלך ליקוי חמה,

Hess demonstrated both that the radiation actually increased

הס הדגים גם שהקרינה למעשה גוברת

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

בגבהים גדולים יותר ושהשמש לא יכולה להיות המקור.

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

התוצאה המהממת היתה שזה לא הגיע משום מקום

within the Earth's atmosphere but from outer space.

בתוך אטמוספירת כדור הארץ אלא מהחלל החיצון.

Our universe is composed of many astronomical objects.

היקום שלנו מורכב מהרבה עצמים קוסמיים.

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

מיליארדי כוכבים מכל הגדלים, חורים שחורים, גלעינים גלקטיים פעילים,

astroids, planets and more.

אסטרואידים, פלנטות ועוד.

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

במהלך הפרעות אלימות, כמו כוכבים גדולים שמתפוצצים בסופר נובה,

billions of particles are emitted into space.

מיליארדי חלקיקים נזרקים לחלל.

Although they are called rays,

למרות שהם נקראים קרניים,

cosmic rays consist of these high energy particles

קרניים קוסמיות מורכבות מחלקיקים בעלי האנרגיה הגבוהה האלה

rather than the photons that make up light rays.

ולא מפוטונים שיוצרים קרני אור.

While the light from an explosion travels in a straight line

בעוד האור מהפיצוץ נע בקו ישר

at its famous constant speed,

במהירות הקבועה המפורסמת שלו,

the particles are trapped in extraordinary loops

החלקיקים לכודים בלולאות יוצאות דופן

by magnetic shockwaves generated by the explosion.

על ידי גלי הלם מגנטיים שנוצרו מהפיצוץ.

Crossing back and forth through these magnetic field lines

חוצים קדימה ואחורה דרך קווי השדה המגנטי האלה

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

שמאיצים אותם כמעט למהירות האור לפני שהם בורחים.

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

יש הרבה קרנים קוסמיות בחלל, וכמה מהחלקיקים האלה נעו

for billions of years before reaching Earth.

במשך מיליארדי שנים לפני שהגיעו לכדור הארץ.

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

כשהם נכנסים לאטמוספירה, הם מתנגשים עם המולקולות שם,

generating secondary cosmic rays,

ויוצרים קרניים קוסמיות משניות,

lighter particles with less energy than the original.

חלקיקים קלים יותר עם פחות אנרגיה מהמקוריים.

Most of these are absorbed into the atmosphere,

רובם נספגים לאטמוספירה,

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

אבל חלק מסוגלים להגיע לקרקע, אפילו לעבור דרך גופנו.

At sea level, this radiation is fairly low.

בגובה פני הים, הקרינה הזו די נמוכה.

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

אבל אנשים שמבלים הרבה זמן בגבהים גדולים,

such as airline crews, are exposed to much more.

כמו צוותים של מטוסים, חשופים להרבה יותר.

What makes cosmic rays useful as messengers

מה שהופך קרניים קוסמיות לשליחים יעילים

is that they carry the traces of their origins.

הוא שהם נושאים את העקבות של מוצאם.

By studying the frequency with which different particles occur,

על ידי חקירת התדירות בה חלקיקים שונים נקלטים,

scientists are able to determine the relative abundance of elements,

מדענים מסוגלים לקבוע את הנפוצות היחסית של יסודות,

such as hydrogen and helium, within the universe.

כמו מימן והליום, ביקום.

But cosmic rays may provide even more fascinating information

אבל קרניים קוסמיות יכולות לספק מידע יותר מרתק

about the fabric of the universe itself.

על המארג של היקום עצמו.

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

ניסוי שנקרא ספקטרומטר האלפא מגנטי, AMS,

has recently been installed on board the International Space Station,

הותקן לאחרונה על תחנת החלל הבין לאומית,

containing several detectors that can separately measure

ומכיל כמה חיישנים שיכולים למדוד בנפרד

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

מהירות של קרניים קוסמיות, כיוון, קרינה, מסה ואנרגיה,

as well as whether the particle is matter or antimatter.

כמו גם אם החלקיקים הם חומר או אנטי חומר.

While the two are normally indistinguishable,

בעוד השניים הם באופן רגיל בלתי ניתנים להבדלה,

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

המטענים ההפוכים שלהם מאפשרים לגלות אותם בעזרת מגנט.

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

הספקטרומטר האלפא מגנטי מודד כרגע 50 מיליון חלקיקים ביום

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

עם מידע על כל חלקיק שנשלח בזמן אמת מתחנת החלל

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

לחדר השליטה של ה AMS ב CERN.

Over the upcoming months and years,

במהלך החודשים והשנים הבאות,

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

הוא צפוי לספק מידע חשוב וגם מועיל על אנטי חומר,

the possible existence of dark matter,

הקיום האפשרי של חומר אפל,

and even possible ways to mitigate the effects

ואפילו הדרכים האפשריות למנוע את ההשפעה

of cosmic radiation on space travel.

של קרינה קוסמית על מסע בחלל.

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

כשאנחנו נשארים קשובים לתגליות חדשות, הביטו בשמיים בלילה בהיר,

and you may see the International Space Station,

ואתם אולי תראו את תחנת החלל הבין לאומית,

where the Alpha Magnetic Spectrometer receives the tiny messengers

שם הספקטרומטר האלפא מגנטי קולט את השליחים הזעירים

that carry cosmic secrets.

שנושאים את הסודות הקוסמיים.