How cosmic rays help us understand the universe - Veronica Bindi

Tłumaczenie: Agnieszka Cabanes Korekta: Marta Grochowalska

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

Na ile możemy poznać wszechświat poza naszą galaktyką?

The Hubble Telescope has enabled us to see

Teleskop Hubble'a pozwolił nam zobaczyć

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

obiekty w kosmosie oddalone o 13 miliardów lat świetlnych.

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

Nie daje to jednak odpowiedzi na wszystkie nasze pytania.

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

"Z czego zbudowany jest wszechświat?"

"Which elements are the most abundant?"

"Których pierwiastków jest najwięcej?"

"Does space contain undiscovered forms of matter?"

"Czy w kosmosie istnieją nieodkryte formy materii?"

"Czy istnieją gwiazdy lub galaktyki zbudowane z antymaterii?"

"Could there be antimatter stars or galaxies?"

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

Na niektóre z nich nie da się odpowiedzieć tylko na podstawie zdjęć,

but what if we had messengers bringing us physical data

ale co by było, gdybyśmy mieli posłańców przynoszących dane fizyczne

from distant parts of the cosmos,

z odległych zakątków kosmosu,

beyond the reach of explorers or satellites?

poza zasięgiem odkrywców czy satelitów?

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

W pewnym sensie rolę takich posłańców spełnia promieniowanie kosmiczne.

Cosmic rays were first discovered in 1912 by Victor Hess

Zostało odkryte w 1912 roku przez Victora Hessa,

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

który postanowił zbadać zróżnicowanie poziomu promieniowania w atmosferze,

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

uważanego za pochodzące ze skorupy ziemskiej.

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

Dokonując pomiarów z balonu podczas zaćmienia Słońca,

Hess udowodnił, że promieniowanie wzrasta

Hess demonstrated both that the radiation actually increased

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

wraz z wysokością, a jego źródłem nie może być Słońce.

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

Zaskakujący wniosek był taki, że nie pochodzi ono

within the Earth's atmosphere but from outer space.

z atmosfery ziemskiej, ale z przestrzeni kosmicznej.

Our universe is composed of many astronomical objects.

Wszechświat składa się z mnóstwa obiektów astronomicznych.

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

Miliardów gwiazd różnej wielkości, czarnych dziur, aktywnych jąder galaktyk,

astroids, planets and more.

asteroid, planet i innych.

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

Podczas gwałtownych zmian, jak wybuch dużej gwiazdy i powstanie supernowej,

billions of particles are emitted into space.

miliardy cząstek są wysyłane w przestrzeń kosmiczną.

Although they are called rays,

Chociaż nazywamy je promieniami,

cosmic rays consist of these high energy particles

tworzą je wysokoenergetyczne cząstki,

rather than the photons that make up light rays.

a nie fotony jak w promieniach świetlnych.

Światło z wybuchu porusza się po prostej

While the light from an explosion travels in a straight line

at its famous constant speed,

ze swoją słynną stałą prędkością,

the particles are trapped in extraordinary loops

zaś cząstki uwięzione są w niezwykłych pętlach

by magnetic shockwaves generated by the explosion.

przez magnetyczne fale uderzeniowe wywołane wybuchem.

Crossing back and forth through these magnetic field lines

Przekraczając tam i z powrotem linie pola magnetycznego,

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

przyspieszają niemal do prędkości światła, zanim uciekną.

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

W kosmosie jest dużo promieniowania, a podróż niektórych cząstek na Ziemię

for billions of years before reaching Earth.

trwa niekiedy miliardy lat.

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

Po wejściu do atmosfery ziemskiej zderzają się z obecnymi w niej cząstkami,

generating secondary cosmic rays,

wytwarzając wtórne promieniowanie kosmiczne,

lighter particles with less energy than the original.

lżejsze cząstki o mniejszej energii niż pierwotnie.

Most of these are absorbed into the atmosphere,

Większość z nich pochłania atmosfera,

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

ale część dociera do powierzchni Ziemi, a nawet przechodzi przez nasze ciała.

At sea level, this radiation is fairly low.

Na poziomie morza promieniowanie jest dość niskie.

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

Ale ludzie, którzy spędzają dużo czasu na większych wysokościach,

such as airline crews, are exposed to much more.

jak załogi samolotów, są na nie dużo bardziej narażeni.

What makes cosmic rays useful as messengers

Promieniowanie kosmiczne to użyteczni posłańcy,

is that they carry the traces of their origins.

bo noszą ślady swoich początków.

By studying the frequency with which different particles occur,

Badając częstotliwość występowania różnych cząstek,

scientists are able to determine the relative abundance of elements,

naukowcy mogą określić względną ilość pierwiastków,

such as hydrogen and helium, within the universe.

jak wodór czy hel we wszechświecie.

But cosmic rays may provide even more fascinating information

Promienie kosmiczne mogą dostarczyć nawet bardziej fascynujących informacji

about the fabric of the universe itself.

o samym budulcu wszechświata.

Niedawno na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej

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

has recently been installed on board the International Space Station,

umieszczono moduł-eksperyment zwany Magnetycznym Spektrometrem Alfa, AMS,

containing several detectors that can separately measure

zawierający liczne detektory do pomiaru

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

prędkości, toru, promieniowania, masy i energii cząstki promienia kosmicznego

as well as whether the particle is matter or antimatter.

oraz określania, czy dana cząstka jest materią, czy antymaterią.

While the two are normally indistinguishable,

Choć zwykle są one nie do odróżnienia,

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

dzięki przeciwnym ładunkom można je wykryć za pomocą magnesu.

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

Magnetyczny Spektrometr Alfa mierzy obecnie 50 milionów cząstek dziennie

i przesyła w czasie rzeczywistym informacje o każdej z nich

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

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

do centrum operacyjnego w CERN.

Over the upcoming months and years,

Przez najbliższe miesiące i lata

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

ma dostarczać wyjątkowych i użytecznych informacji o antymaterii,

the possible existence of dark matter,

potencjalnym istnieniu ciemnej materii,

and even possible ways to mitigate the effects

a nawet możliwości łagodzenia wpływu

of cosmic radiation on space travel.

promieniowania kosmicznego na podróże kosmiczne.

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

Czekając na nowe odkrycia, spójrzcie w niebo w pogodną noc.

and you may see the International Space Station,

Być może zobaczycie Międzynarodową Stację Kosmiczną,

where the Alpha Magnetic Spectrometer receives the tiny messengers

na której Magnetyczny Spektrometr Alfa przyjmuje malutkich posłańców

that carry cosmic secrets.

przynoszących wiadomości o tajemnicach kosmosu.