How to detect a supernova - Samantha Kuula

초신성을 감지하는 방법 - 사만사 쿨라

번역: soohyun choi 검토: Jihyeon J. Kim

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

이제 막 우주에서 하나의 별이 폭발했습니다.

There goes another one.

또 다른 별도 폭발합니다.

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

사실 초신성은 관측 가능한 우주 내에서 매 순간 생겨나고 있습니다.

and there is one on average every 25 to 50 years

평균 25년에서 50년 마다

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

우리 은하계와 비슷한 크기와 나이만큼의 초신성이 생겨납니다.

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

하지만 최초의 격렬한 순간을

from its first violent moments.

실제로 보는 것은 불가능합니다.

Of course, how would we?

물론 우리가 어떻게 볼 수 있겠어요?

There are hundreds of billions of stars close enough

우주에는 우리가 보기에 충분히 가까운 거리에

that we could watch the supernova explosion

별의 표면을 뚫고 폭발하는 수천억개의

break through the surface of the star.

초신성 들이 존재합니다.

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

그러나 의미있는 자료를 얻기 위해서는

at precisely the right time to get meaningful data.

정확한 시간에 별을 관측할 최고의 망원경이 필요합니다.

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

당연히 관측될 확률은 천문학적으로 낮습니다.

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

그러나 빛이 지구에 도달하기 전에 초신성의 폭발을 예측한다면 어떨까요?

That may seem impossible.

그것 역시 불가능해 보입니다.

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

결국 빛의 속도보다 빠른 것은 존재하지 않으니까요. 그렇죠?

As far as we know, yes.

우리가 알고 있는 한 그렇습니다.

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

하지만 달리기 경주처럼 다른사람이 결승선을 향해 곧바로 달려나가는 동안

while someone else beelines it for the finish line.

당신이 우회로를 이용해 달린다면 속도는 소용이 없습니다.

For exactly that reason,

정확히 이러한 이유로

photons don't win the supernova race to Earth.

광자는 지구를 향해 곧장 달려오는 초신성을 이길 수 없습니다.

Neutrinos do.

그러나 중성 미립자는 다르죠.

Here's why.

그 이유를 말씀 드리겠습니다.

There are two types of supernova.

우주에는 두가지 종류의 초신성이 존재합니다.

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

첫째는 하나의 별이 주변의 다른 별로부터 많은 양의 물질을 축적할 때

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

통제불가한 핵반응이 점화를 일으켜 폭발이 일어나 생기는 것이고

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

두번째는 별이 핵 연료를 모두 태워 소진 한 뒤에

so the gravitational forces pulling in

끌어당기는 중력의 힘이

overwhelm the quantum mechanical forces pushing out,

밀어내는 양자 기계역장의 힘을 압도해 그 무게를 견디지 못한 별의 중심이

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

백분의 일초만에 붕괴되어 만들어 지는 것입니다.

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

별의 외부는 내부 폭발에 영향을 받지 않는 반면

the inner edges accelerate through the void,

내측날은 빈공간을 지나며 더욱 가속화 되어

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

별 중심부 속을 충돌해 들어가 폭발을 야기합니다.

In both of these scenarios,

이 두가지 경우에서 모두 별은 많은 양의 물질 뿐만이 아니라

the star expels an unparalleled amount of energy,

as well as a great deal of matter.

가공할 만한 엄청난 양의 에너지를 방출 합니다.

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

사실 모든 원자들은 금, 은과 같은 원소를 포함한 니켈보다 더 무겁습니다.

only form in supernova reactions.

오직 초신성 현상이 일어날때 형성되는 것들이죠.

In type 2 supernovae,

두번째 초신성에서

about 1% of the energy consists of photons,

전체 에너지의 1%는 광자로 구성되어 있으며

which we know of as light,

우리에게 빛이라고 알려진 것이죠.

while 99% radiates out as neutrinos,

나머지 99%는 다른 어떤 것 과도 상호작용을 거의 하지 않는 소립자인

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

중성미립자의 형태로 방출하고 있습니다.

Starting from the center of the star,

별의 중심으로 부터 시작된 폭발 물질은

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

별의 표면을 뚫고 밖으로 나오기까지

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

수분에서 몇시간 혹은 수일이 걸리기도 합니다.

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

그러나 중성미자는 그 자체의 비상호성 덕분에

take a much more direct route.

일직선으로 곧바로 나올 수 있습니다.

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

별의 표면에 가시적 변화가 생기면

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

중성미자는 보통 광자보다 몇시간 더 앞서 있는 것입니다.

That's why astronomers and physicists

이러한 이유로 천문학자와 물리학자들이

have been able to set up a project called SNEWS,

SNEWS 라 불리우는 초신성 조기 알림 시스템

the Supernova Early Warning System.

프로젝트를 시작 할 수 있었습니다.

When detectors around the world pick up bursts of neutrinos,

전 세계의 탐지가들이 중성미립자의 폭발을 감지하면

they send messages to a central computer in New York.

뉴욕에 있는 중앙 컴퓨터로 메세지를 보냅니다.

If multiple detectors receive similar signals within ten seconds,

만약 여러명의 탐지가들이 십분안에 같은 신호를 감지하면

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

SNEWS 는 초신성의 폭발이 임박했다는 알람을 작동시킵니다.

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

중성미립자 탐지가들로 부터 얻은 거리와 방향정보의 도움으로

the amateur astronomers and scientists alike

아마추어 천문 학자들과 과학자들은

will scan the skies and share information

새로운 은하계의 초신성을 알아내기 위해

to quickly identify the new galactic supernova

우주를 더 정밀하게 조사하고 정보를 나누며

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

세계에서 가장 우수한 망원경을 초신성 방향으로 조정합니다.

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

1987년 탐지 가능한 중성미립자를 지구로 보낸 마지막 초신성은

on the edge of the Tarantula Nebula

우리 은하와 근접한 거대한 마젤란운하 속의

in the large Magellanic Cloud, a nearby galaxy.

타란툴라 성운 가장 자리에 있었습니다.

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

그것의 중성미립자는 가시 광선보다 약 3시간 먼저 지구에 도달했습니다.

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

우리는 머지않아 있을 또 다른 초신성의 관측을 기대하고 있습니다.

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

SNEWS 는 여태껏 인간의 눈으로는 볼 수 없었던 장면의

that no human has ever seen before.

최초의 목격자가 될 기회를 당신에게 제공할 것입니다.