Why neutrinos matter - Sílvia Bravo Gallart

Waarom neutrino's belangrijk zijn - Sílvia Bravo Gallart

Vertaald door: Sarah Torfs Nagekeken door: Peter van de Ven

They're everywhere, but you will never see one.

Ze zijn overal, maar je ziet ze nooit.

Trillions of them are flying through you right this second,

Triljoenen ervan vliegen op dit moment door je heen,

but you can't feel them.

maar je kunt ze niet voelen.

These ghost particles are called neutrinos and if we can catch them,

Deze spookdeeltjes worden neutrino's genoemd en als we ze kunnen vangen

they can tell us about the furthest reaches

kunnen ze ons meer vertellen over de verste uithoeken

and most extreme environments of the universe.

en de meest extreme streken van het heelal.

Neutrinos are elementary particles,

Neutrino's zijn elementaire deeltjes,

meaning that they can't be subdivided into other particles the way atoms can.

wat wil zeggen dat ze niet zoals atomen verder opgesplitst kunnen worden.

Elementary particles are the smallest known building blocks

Elementaire deeltjes zijn de kleinst bekende bouwstenen

of everything in the universe,

van alles in het heelal

and the neutrino is one of the smallest of the small.

en het neutrino behoort nog tot de allerkleinste daarvan.

A million times less massive than an electron,

Met een miljoen keer minder massa dan elektronen

neutrinos fly easily through matter, unaffected by magnetic fields.

kunnen neutrino's door materie vliegen zonder invloed van magnetische velden.

In fact, they hardly ever interact with anything.

Ze reageren zelfs zelden met iets anders.

That means that they can travel through the universe in a straight line

Dat betekent dat ze door het heelal kunnen reizen in een rechte lijn

for millions, or even billions, of years,

voor miljoenen of zelfs miljarden jaren

safely carrying information about where they came from.

en informatie kunnen meedragen over hun herkomst.

So where do they come from?

Waar komen ze dan vandaan?

Pretty much everywhere.

Eigenlijk van overal.

They're produced in your body from the radioactive decay of potassium.

Ze worden geproduceerd in je lichaam door het radioactieve verval van kalium.

Cosmic rays hitting atoms in the Earth's atmosphere

Kosmische stralen die botsen op atomen in de atmosfeer

create showers of them.

creëren een stortvloed aan neutrino's.

They're produced by nuclear reactions inside the sun

Ze worden geproduceerd door kernreacties in de zon

and by radioactive decay inside the Earth.

en door radioactief verval binnenin de aarde.

And we can generate them in nuclear reactors

En we kunnen ze genereren in kernreactoren

and particle accelerators.

en deeltjesversnellers.

But the highest energy neutrinos are born far out in space

Maar de meest energierijke neutrino's ontstaan ver weg in de ruimte

in environments that we know very little about.

in streken waarover we heel weinig weten.

Something out there, maybe supermassive black holes,

Iets daarginds, misschien supermassieve zwarte gaten,

or maybe some cosmic dynamo we've yet to discover,

of misschien een of andere nog onbekende kosmische dynamo,

accelerates cosmic rays to energies over a million times greater

versnelt kosmische straling tot energie die een miljoen keer groter is

than anything human-built accelerators have achieved.

dan al wat door mensen gebouwde versnellers ooit hebben bereikt.

These cosmic rays, most of which are protons,

Deze kosmische stralen, waarvan de meeste protonen zijn,

interact violently with the matter and radiation around them,

reageren woest met de materie en straling rondom hen.

Daardoor creëren ze hoogenergetische neutrino's,

producing high-energy neutrinos,

which propagate out like cosmic breadcrumbs

die zich verspreiden als kosmische broodkruimels,

that can tell us about the locations

welke ons meer kunnen vertellen over de locaties

and interiors of the universe's most powerful cosmic engines.

en het inwendige van de krachtigste kosmische drijfveren.

That is, if we can catch them.

Tenminste, als we ze kunnen vangen.

Neutrinos' limited interactions with other matter

De beperkte interacties van neutrino's met andere materie

might make them great messengers,

maken er prima boodschappers van,

but it also makes them extremely hard to detect.

maar het maakt ze ook enorm moeilijk om te ontdekken.

One way to do so is to put a huge volume of pure transparent material in their path

Eén manier is om een grote hoeveelheid doorzichtig materiaal in hun baan plaatsen

and wait for a neutrino to reveal itself

en te wachten tot een neutrino zich toont

by colliding with the nucleus of an atom.

door met een atoomkern te botsen.

That's what's happening in Antarctica at IceCube,

Dat is wat er gebeurt in de IceCube op Antarctica,

the world's largest neutrino telescope.

de grootste neutrino-telescoop ter wereld.

Hij is gevestigd binnen een kubieke kilometer ijs

It's set up within a cubic kilometer of ice

that has been purified by the pressure

dat gezuiverd is door de druk

of thousands of years of accumulated ice and snow,

van ijs en sneeuw die zich duizenden jaren hebben opgestapeld,

to the point where it's one of the clearest solids on Earth.

waardoor het nu een van de helderste vaste lichamen op aarde is.

And even though it's shot through with boreholes holding over 5,000 detectors,

Hoewel het vol boorgaten zit met meer dan 5.000 detectoren,

most of the cosmic neutrinos racing through IceCube will never leave a trace.

zullen de meeste kosmische neutrino's die erdoor racen geen sporen achterlaten.

But about ten times a year,

Maar ongeveer tien keer per jaar

a single high-energy neutrino collides with a molecule of ice,

botst een hoogenergetische neutrino op een ijsmolecule,

shooting off sparks of charged subatomic particles

waardoor vonken geladen subatomische deeltjes afgeschoten worden

that travel faster through the ice than light does.

die sneller door het ijs reizen dan licht.

In a similar way to how a jet that exceeds the speed of sound

Zoals een vliegtuig dat de snelheid van het geluid overschrijdt

produces a sonic boom,

een supersonische knal produceert,

these superluminal charged particles leave behind a cone of blue light,

laten deze superluminaal geladen deeltjes een kegel van blauw licht achter,

kind of a photonic boom.

eigenlijk een fotonische knal.

This light spreads through IceCube,

Dat licht verspreidt zich door IceCube,

hitting some of its detectors located over a mile beneath the surface.

waarbij het sommige detectoren raakt, meer dan 1,6 km onder het oppervlak.

Photomultiplier tubes amplify the signal,

Fotomultiplicatorbuizen versterken het signaal,

which contains information about the charged particles' paths and energies.

dat informatie bevat over de paden en energieniveaus van de geladen deeltjes.

The data are beamed to astrophysicists around the world

De gegevens worden verzonden naar astrofysici overal ter wereld

who look at the patterns of light

die naar de lichtpatronen kijken

for clues about the neutrinos that produced them.

voor aanwijzingen over de neutrino's die ze geproduceerd hebben.

These super energetic collisions are so rare

Deze superenergetische botsingen zijn zo zeldzaam

that IceCube's scientists give each neutrino nicknames,

dat wetenschappers van IceCube elke neutrino een bijnaam geven,

like Big Bird and Dr. Strangepork.

zoals Pino en Dr. Strangepork.

IceCube has already observed

IceCube heeft de hoogstenergetische kosmische neutrino's waargenomen

the highest energy cosmic neutrinos ever seen.

die ooit gezien zijn.

The neutrinos it detects should finally tell us where cosmic rays come from

Zo komen we er wellicht eindelijk achter waar kosmische stralen vandaan komen

and how they reached such extreme energies.

en hoe ze zulke extreme energieniveaus bereikt hebben.

Light, from infrared, to x-rays, to gamma rays,

Licht, van infrarood tot röntgenstralen en gammastralen,

has given us increasingly energetic

heeft ons steeds meer energetische

and continuously surprising views of the universe.

en steeds verrassende blikken op het heelal gegeven.

We are now at the dawn of the age of neutrino astronomy,

We staan nu aan het begin van het neutrino-astronomietijdperk,

and we have no idea what revelations IceCube

en we hebben geen idee wat IceCube

and other neutrino telescopes may bring us

en andere neutrinotelescopen ons nog kunnen onthullen

about the universe's most violent, most energetic phenomena.

over de meest woeste en meest energetische fenomenen in het heelal.