How cosmic rays help us understand the universe - Veronica Bindi

우주 광선이 우주를 이해하는데 어떤 도움을 주는가. - Veronica Bindi

번역: 김 현탁 검토: Yeasel Yu

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

우리는 실제로 은하수 너머에 있는 우주에 대해 얼마나 알 수 있을까요?

The Hubble Telescope has enabled us to see

허블우주망원경은 우리가 13억광년밖의 우주의 물질들을 볼 수 있게 해줍니다.

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

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

그러나 이것은 여전히 우리의 질문에 해답을 주지 못합니다.

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

"우주는 무엇으로 만들어졌을까?"

"Which elements are the most abundant?"

"우주에는 어떤 원소가 가장 풍부할까?"

"Does space contain undiscovered forms of matter?"

"우주에 발견되지 않은 물질이 있을까?"

"반물질인 별 또는 은하수가 있을 수 있을까?"와 같은 질문들 말이죠.

"Could there be antimatter stars or galaxies?"

이러한 질문 중 일부는 눈에 보이는 것 만으로는 답을 찾을 수 없습니다.

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

but what if we had messengers bringing us physical data

만약에 우리에게 탐사선이나 위성이 도달할 수 없는

from distant parts of the cosmos,

먼 우주의 물리적인 데이터를 알려주는

beyond the reach of explorers or satellites?

메신저가 있다면 어떨까요?

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

어떤 면에서는 맞죠, 우주광선이라 불리는 "우주 메신저"가 있습니다.

Cosmic rays were first discovered in 1912 by Victor Hess

우주광선은 1923년 Victor Hess가

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

방사선의 대기 농도 변화를 탐지하는 도중 발견되었습니다.

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

그리고 그는 우주 광선이 지구의 지각에서 발산된다고 생각했습니다.

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

일식동안 보드에 비행 풍선을 측정을하여

Hess는 방사능이 실제로 더 높은 고도에서 증가한다는 것과

Hess demonstrated both that the radiation actually increased

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

그리고 태양이 방사능의 원인이 아니라는 것을 입증했습니다.

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

놀라운 결론은 방사능은 지구의 대기가 아닌

within the Earth's atmosphere but from outer space.

우주의 다른 곳에서 온다는 것이었습니다.

Our universe is composed of many astronomical objects.

우주는 많은 천문학적 물체들로 구성되어 있습니다.

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

여러 크기의 몇 십억개의 별들, 블랙홀, 활동적인 은하핵,

astroids, planets and more.

성망형, 행성들과 같은 물체들 말이죠.

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

거대항성이 초신성으로 폭발하는 것과 같은 엄청난 소음에

billions of particles are emitted into space.

몇백만개의 입자들이 우주로 방출됩니다.

Although they are called rays,

비록 그것들이 광선이라 불려도

cosmic rays consist of these high energy particles

우주광선은 광선을 만드는 광자보다는

rather than the photons that make up light rays.

이 높은 에너지의 입자를 포함합니다.

While the light from an explosion travels in a straight line

이 폭발에서부터 나온 빛이 일정한 속도로 직선으로 나아갈 때

at its famous constant speed,

the particles are trapped in extraordinary loops

입자는 폭발에 의해 생성되는 자석 충격파에의해 이례적인 고리에 갇힙니다.

by magnetic shockwaves generated by the explosion.

앞뒤로 교차하고 통과하는 이 자기력선을 통해

Crossing back and forth through these magnetic field lines

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

그들은 탈출하기 전에 거의 빛의 속도로 가속합니다.

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

우주에는 많은 우주광선이 있고 이 입자의 일부는

for billions of years before reaching Earth.

지구에 도달하기까지 수백억년이 걸립니다.

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

그것이 지구의 대기에 들어왔을 때, 그들은 분자와 충돌하고

generating secondary cosmic rays,

원래보다 더 적은 에너지의 더 밝은 입자의 이차 우주광선을 발생시킵니다.

lighter particles with less energy than the original.

Most of these are absorbed into the atmosphere,

이것들 중 대부분은 대기로 흡수되지만

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

일부는 우리의 몸을 통과하면서까지 땅에 도달할 수 있게 됩니다.

At sea level, this radiation is fairly low.

해수면에서 이 방사능은 상당히 낮습니다.

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

하지만 많은 시간을 파일럿과 같이 높은 지대에서 보내는 사람들은

such as airline crews, are exposed to much more.

방사능에 더 많이 노출되게 됩니다.

What makes cosmic rays useful as messengers

우주광선을 메신저처럼 유용하게 만드는 것은

is that they carry the traces of their origins.

그것이 기원의 추적을 휴대하고 있기 때문입니다.

다른 분자부분에서 일어나는 빈도를 연구함으로써

By studying the frequency with which different particles occur,

scientists are able to determine the relative abundance of elements,

과학자들은 우주에서의 수소나 헬륨같은

such as hydrogen and helium, within the universe.

요소들이 풍부하다고 결정지을 수 있었습니다.

But cosmic rays may provide even more fascinating information

그러나 우주광선은 우주 그 자체의 구조에 대한

about the fabric of the universe itself.

더 매력있는 정보를 제공할 수도 있습니다.

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

A.M.S 또는 알파 자기 분광계라 불리우는 실험은 최근에

has recently been installed on board the International Space Station,

국제우주센터에 설치되었고 몇개의 탐지기를 포함하고 있는데

containing several detectors that can separately measure

이 탐지기들은 각각 우주광선의 미립자의 속도,

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

궤적, 방사,규모와 에너지를 측정할 수 있습니다.

as well as whether the particle is matter or antimatter.

또한 미립자의 유해여부도 측정하지요.

보통은 두개의 미립자를 구별하기 어렵지만,

While the two are normally indistinguishable,

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

그들의 반대적 극성 때문에 자석을 이용하면 구별할 수 있습니다.

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

알파자기분광계는 현재 하루에 실시간으로 약5,000만의 입자를 측정합니다.

이것은 우주정거장에서 각 부분의 정보들과 함께 다가오는 시간들에 걸쳐서

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

CERN(유럽 입자물리 연구소)에 있는 A.M.S, 알파 자기 분광계로 보내집니다.

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

조만간 다가오는 미래에는 반물질과,

Over the upcoming months and years,

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

the possible existence of dark matter,

암흑물질의 존재 가능성, 그리고 어쩌면 우주 여행중의

and even possible ways to mitigate the effects

우주 방사선을 완화시킬 수 있는 방법에 대한

of cosmic radiation on space travel.

놀랍고 유용한 정보를 가져올 수 있을거라 기대되고 있습니다.

우리가 새로운 발견하려 초점을 맞출 때 맑은 하늘을 바라보세요.

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

and you may see the International Space Station,

당신은 알파 자기 분광계가 우주의 비밀이 담긴

where the Alpha Magnetic Spectrometer receives the tiny messengers

작은 메신저들을 받는 곳인

that carry cosmic secrets.

국제우주정거장을 보게 될 것입니다.