How to detect a supernova - Samantha Kuula

超新星を予知する方法 ― サマンサ・クーラ

翻訳: Takamitsu Hirono 校正: Tomoyuki Suzuki

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

たった今 宇宙のどこかで星が爆発しました

There goes another one.

こちらでも １つ

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

事実 超新星爆発は観測可能な範囲の宇宙で 毎秒のように発生しており

and there is one on average every 25 to 50 years

天の川の規模と年齢の銀河で

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

平均して25年から50年に１回 発生しています

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

しかし実際のところ

from its first violent moments.

人類が超新星の最初の爆発の瞬間を 観測できたことはありません

Of course, how would we?

それも当たり前ですよね？

There are hundreds of billions of stars close enough

星の表面を吹き飛ばすような

that we could watch the supernova explosion

超新星爆発を観察できる範囲には

break through the surface of the star.

何千億もの星があります

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

しかし 意味のあるデータを取るためには 私たちは最高の天体望遠鏡の焦点を

at precisely the right time to get meaningful data.

正しい星に正しいタイミングで 当てなければなりません

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

その確率は天文学的に低いと いわざるを得ません

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

しかし もし私たちが超新星の光が届く前に 予測できるとしたらどうでしょうか

That may seem impossible.

不可能に見えるかもしれません

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

光よりも速く動くものはないですものね？

As far as we know, yes.

私たちの常識ではそうです

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

しかしレースにおいて あなたが回り道をし

while someone else beelines it for the finish line.

誰かがゴールまで一直線で向かうならば 速度は問題ではなくなります

For exactly that reason,

まさしくこの理由により

photons don't win the supernova race to Earth.

超新星から地球までの競走で 光の粒子ではなく

Neutrinos do.

ニュートリノが勝つのです

Here's why.

説明しましょう

There are two types of supernova.

超新星には２種類があります

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

タイプⅠはある星が近隣の星から 膨大な質量が集まった時

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

暴発的な核融合反応が起こり 爆発を起こすものです

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

タイプⅡは 星が核燃料を使い果たし

so the gravitational forces pulling in

内側に引っ張る重力が

overwhelm the quantum mechanical forces pushing out,

量子力学的な斥力を上回り

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

恒星の核が自重により 100分の１秒で崩壊するものです

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

星の外側は崩壊する核による 影響を受けないのに対して

the inner edges accelerate through the void,

その直ぐ内側にあるものは 空っぽの空間を通って加速し

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

核に衝突し 跳ね返って 爆発を起こすのです

In both of these scenarios,

いずれのシナリオでも

the star expels an unparalleled amount of energy,

星は比類ないエネルギーと

as well as a great deal of matter.

大量の物質を放出します

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

実際にはニッケルよりも重い全ての原子― 例えば金や銀などは

only form in supernova reactions.

超新星反応によってのみ生成されます

In type 2 supernovae,

タイプⅡ型の超新星では

about 1% of the energy consists of photons,

約１％のエネルギーが 私たちが光として知っている

which we know of as light,

光子からなりますが

while 99% radiates out as neutrinos,

残りの99％は他の物質とも ほとんど作用しないことが知られている

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

素粒子のニュートリノとして放射されます

Starting from the center of the star,

爆発により物質は 星の中心からスタートし

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

数十分 もしくは数時間

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

稀なケースでは数日間かけて 星の表面に到達し それを吹き飛ばします

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

しかし ニュートリノは 他の物質と反応しない性質のおかげで

take a much more direct route.

より直線的なコースを取ります

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

観測可能な変化が星の表面に起こるまで

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

ニュートリノは光よりも数時間早く スタートを切ることができます

That's why astronomers and physicists

これが天文学者や物理学者が

have been able to set up a project called SNEWS,

超新星早期警報システム 別名SNEWSと呼ばれる

the Supernova Early Warning System.

プロジェクトを立ち上げることができた理由です

When detectors around the world pick up bursts of neutrinos,

世界中の検出装置が 大量のニュートリノを観測すると

they send messages to a central computer in New York.

ニューヨークにあるセントラルコンピューターに メッセージが送られます

If multiple detectors receive similar signals within ten seconds,

もし複数の検出装置が10秒以内に 同様のシグナルを受け取ったら

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

SNEWSは超新星が間近であることの 警報を鳴らします

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

ニュートリノ検出装置の 距離と方向の情報から

the amateur astronomers and scientists alike

アマチュア天文学者も 科学者も同じように 空を探し

will scan the skies and share information

新しい銀河系の超新星を

to quickly identify the new galactic supernova

すぐに見つけられるように情報を共有できます

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

そして 世界の主要な天体望遠鏡も その方向に向けることができるのです

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

検出可能なニュートリノを放出した 最新の超新星は

on the edge of the Tarantula Nebula

近くの銀河である大マゼラン雲の中にある

in the large Magellanic Cloud, a nearby galaxy.

タランチュラ星雲の端で 1987年に観測されたものです

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

この時 ニュートリノは可視光線よりも ３時間早く地球に到着しました

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

次の超新星はいつ生まれても不思議ではなく それが生まれたときには

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

SNEWSは 人類がこれまでに見たことが無いものを

that no human has ever seen before.

初めての観測することになる機会を あなたに与えてくれるに違いありません