How to detect a supernova - Samantha Kuula

초신성을 감지하는 방법 - 사만사 쿨라

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2015-06-09 ・ TED-Ed


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How to detect a supernova - Samantha Kuula

초신성을 감지하는 방법 - 사만사 쿨라

210,255 views ・ 2015-06-09

TED-Ed


아래 영문자막을 더블클릭하시면 영상이 재생됩니다.

번역: soohyun choi 검토: Jihyeon J. Kim
00:07
Just now, somewhere in the universe, a star exploded.
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이제 막 우주에서 하나의 별이 폭발했습니다.
00:12
There goes another one.
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또 다른 별도 폭발합니다.
00:14
In fact, a supernova occurs every second or so in the observable universe,
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사실 초신성은 관측 가능한 우주 내에서 매 순간 생겨나고 있습니다.
00:20
and there is one on average every 25 to 50 years
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평균 25년에서 50년 마다
00:23
in a galaxy the size and age of the Milky Way.
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우리 은하계와 비슷한 크기와 나이만큼의 초신성이 생겨납니다.
00:28
Yet we've never actually been able to watch one happen
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하지만 최초의 격렬한 순간을
00:31
from its first violent moments.
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실제로 보는 것은 불가능합니다.
00:34
Of course, how would we?
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물론 우리가 어떻게 볼 수 있겠어요?
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There are hundreds of billions of stars close enough
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우주에는 우리가 보기에 충분히 가까운 거리에
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that we could watch the supernova explosion
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별의 표면을 뚫고 폭발하는 수천억개의
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break through the surface of the star.
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초신성 들이 존재합니다.
00:44
But we'd have to have our best telescopes focused on the right one
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그러나 의미있는 자료를 얻기 위해서는
00:48
at precisely the right time to get meaningful data.
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정확한 시간에 별을 관측할 최고의 망원경이 필요합니다.
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Suffice it to say, the odds of that happening are astronomically low.
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당연히 관측될 확률은 천문학적으로 낮습니다.
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But what if we could anticipate a supernova before its light reached us?
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그러나 빛이 지구에 도달하기 전에 초신성의 폭발을 예측한다면 어떨까요?
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That may seem impossible.
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그것 역시 불가능해 보입니다.
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After all, nothing travels faster than the speed of light, right?
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결국 빛의 속도보다 빠른 것은 존재하지 않으니까요. 그렇죠?
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As far as we know, yes.
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우리가 알고 있는 한 그렇습니다.
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But in a race, fast doesn't matter if you take a detour
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하지만 달리기 경주처럼 다른사람이 결승선을 향해 곧바로 달려나가는 동안
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while someone else beelines it for the finish line.
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당신이 우회로를 이용해 달린다면 속도는 소용이 없습니다.
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For exactly that reason,
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정확히 이러한 이유로
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photons don't win the supernova race to Earth.
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광자는 지구를 향해 곧장 달려오는 초신성을 이길 수 없습니다.
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Neutrinos do.
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그러나 중성 미립자는 다르죠.
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Here's why.
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그 이유를 말씀 드리겠습니다.
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There are two types of supernova.
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우주에는 두가지 종류의 초신성이 존재합니다.
01:29
Type 1 is when a star accumulates so much matter from a neighboring star,
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첫째는 하나의 별이 주변의 다른 별로부터 많은 양의 물질을 축적할 때
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that a runaway nuclear reaction ignites and causes it to explode.
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통제불가한 핵반응이 점화를 일으켜 폭발이 일어나 생기는 것이고
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In type 2, the star runs out of nuclear fuel,
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두번째는 별이 핵 연료를 모두 태워 소진 한 뒤에
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so the gravitational forces pulling in
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끌어당기는 중력의 힘이
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overwhelm the quantum mechanical forces pushing out,
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밀어내는 양자 기계역장의 힘을 압도해 그 무게를 견디지 못한 별의 중심이
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and the stellar core collapses under its own weight in a hundredth of a second.
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백분의 일초만에 붕괴되어 만들어 지는 것입니다.
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While the outer reaches of the star are unaffected by the collapsed core,
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별의 외부는 내부 폭발에 영향을 받지 않는 반면
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the inner edges accelerate through the void,
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내측날은 빈공간을 지나며 더욱 가속화 되어
02:04
smash into the core, and rebound to launch the explosion.
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별 중심부 속을 충돌해 들어가 폭발을 야기합니다.
02:10
In both of these scenarios,
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이 두가지 경우에서 모두 별은 많은 양의 물질 뿐만이 아니라
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the star expels an unparalleled amount of energy,
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as well as a great deal of matter.
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가공할 만한 엄청난 양의 에너지를 방출 합니다.
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In fact, all atoms heavier than nickel, including elements like gold and silver,
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사실 모든 원자들은 금, 은과 같은 원소를 포함한 니켈보다 더 무겁습니다.
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only form in supernova reactions.
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오직 초신성 현상이 일어날때 형성되는 것들이죠.
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In type 2 supernovae,
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두번째 초신성에서
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about 1% of the energy consists of photons,
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전체 에너지의 1%는 광자로 구성되어 있으며
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which we know of as light,
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우리에게 빛이라고 알려진 것이죠.
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while 99% radiates out as neutrinos,
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나머지 99%는 다른 어떤 것 과도 상호작용을 거의 하지 않는 소립자인
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the elementary particles that are known for rarely interacting with anything.
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중성미립자의 형태로 방출하고 있습니다.
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Starting from the center of the star,
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별의 중심으로 부터 시작된 폭발 물질은
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the exploding matter takes tens of minutes, or even hours,
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별의 표면을 뚫고 밖으로 나오기까지
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or in rare cases, several days, to reach and break through the surface of the star.
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수분에서 몇시간 혹은 수일이 걸리기도 합니다.
02:58
However, the neutrinos, thanks to their non-interactivity,
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그러나 중성미자는 그 자체의 비상호성 덕분에
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take a much more direct route.
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일직선으로 곧바로 나올 수 있습니다.
03:04
By the time there is any visible change in the star's suface,
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별의 표면에 가시적 변화가 생기면
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the neutrinos typically have a several hour head start over the photons.
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중성미자는 보통 광자보다 몇시간 더 앞서 있는 것입니다.
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That's why astronomers and physicists
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이러한 이유로 천문학자와 물리학자들이
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have been able to set up a project called SNEWS,
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SNEWS 라 불리우는 초신성 조기 알림 시스템
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the Supernova Early Warning System.
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프로젝트를 시작 할 수 있었습니다.
03:22
When detectors around the world pick up bursts of neutrinos,
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202313
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전 세계의 탐지가들이 중성미립자의 폭발을 감지하면
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they send messages to a central computer in New York.
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뉴욕에 있는 중앙 컴퓨터로 메세지를 보냅니다.
03:29
If multiple detectors receive similar signals within ten seconds,
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만약 여러명의 탐지가들이 십분안에 같은 신호를 감지하면
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SNEWS will trigger an alert warning that a supernova is imminent.
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SNEWS 는 초신성의 폭발이 임박했다는 알람을 작동시킵니다.
03:37
Aided by some distance and direction information from the neutrino detectors,
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중성미립자 탐지가들로 부터 얻은 거리와 방향정보의 도움으로
03:41
the amateur astronomers and scientists alike
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아마추어 천문 학자들과 과학자들은
03:44
will scan the skies and share information
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새로운 은하계의 초신성을 알아내기 위해
03:47
to quickly identify the new galactic supernova
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227361
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우주를 더 정밀하게 조사하고 정보를 나누며
03:50
and turn the world's major telescopes in that direction.
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230680
4715
세계에서 가장 우수한 망원경을 초신성 방향으로 조정합니다.
03:55
The last supernova that sent detectable neutrinos to Earth was in 1987
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1987년 탐지 가능한 중성미립자를 지구로 보낸 마지막 초신성은
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on the edge of the Tarantula Nebula
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우리 은하와 근접한 거대한 마젤란운하 속의
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in the large Magellanic Cloud, a nearby galaxy.
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타란툴라 성운 가장 자리에 있었습니다.
04:07
Its neutrinos reached Earth about three hours ahead of the visible light.
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그것의 중성미립자는 가시 광선보다 약 3시간 먼저 지구에 도달했습니다.
04:12
We're due for another one any day now, and when that happens,
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252699
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우리는 머지않아 있을 또 다른 초신성의 관측을 기대하고 있습니다.
04:15
SNEWS should give you the opportunity to be among the first to witness something
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255917
5388
SNEWS 는 여태껏 인간의 눈으로는 볼 수 없었던 장면의
04:21
that no human has ever seen before.
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3888
최초의 목격자가 될 기회를 당신에게 제공할 것입니다.
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