How cosmic rays help us understand the universe - Veronica Bindi

Tradutor: Margarida Ferreira Revisora: Mafalda Ferreira

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

Até que ponto podemos conhecer o universo para além da nossa galáxia?

The Hubble Telescope has enabled us to see

O Telescópio Hubble tem-nos permitido ver

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

objetos no espaço à distância de 13 mil milhões de anos-luz.

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

Mas isso ainda não nos dá resposta a todas as nossas interrogações, como:

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

"De que é feito o nosso universo?"

"Which elements are the most abundant?"

"Quais são os elementos mais abundantes?"

"Does space contain undiscovered forms of matter?"

"O espaço contém formas de matéria desconhecidas?"

"Haverá estrelas ou galáxias de antimatéria?"

"Could there be antimatter stars or galaxies?"

Não é possível responder a algumas destas perguntas

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

apenas a partir de imagens visuais,

but what if we had messengers bringing us physical data

mas e se tivéssemos mensageiros que nos dessem informações físicas

from distant parts of the cosmos,

de partes distantes do cosmos,

beyond the reach of explorers or satellites?

para além do alcance de exploradores ou de satélites?

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

De certa forma, temo-los,

e esses "mensageiros do espaço" chamam-se raios cósmicos.

Cosmic rays were first discovered in 1912 by Victor Hess

Os raios cósmicos foram descobertos em 1912 por Victor Hess

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

quando ele começou a explorar as variações

no nível de radiações da atmosfera,

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

que, até aí, se julgava emanarem da crosta terrestre.

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

Fazendo medições a bordo de um balão, durante um eclipse,

Hess demonstrou que as radiações aumentavam a maiores altitudes

Hess demonstrated both that the radiation actually increased

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

e que o Sol não podia ser a origem delas.

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

A conclusão espantosa foi que não eram originárias de nenhum ponto

within the Earth's atmosphere but from outer space.

da atmosfera da Terra, mas do espaço exterior.

Our universe is composed of many astronomical objects.

O nosso universo é composto por muitos objetos astronómicos.

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

Milhares de milhões de estrelas de todos os tamanhos,

buracos negros, núcleos galácticos ativos,

astroides, planetas e muito mais.

astroids, planets and more.

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

Durante perturbações violentas,

como a explosão duma grande estrela numa supernova,

billions of particles are emitted into space.

milhares de milhões de partículas são projetadas no espaço.

Although they are called rays,

Embora lhes chamemos raios,

cosmic rays consist of these high energy particles

os raios cósmicos consistem nessas partículas de alta energia

rather than the photons that make up light rays.

e não em fotões que compõem os raios luminosos.

Enquanto a luz de uma explosão viaja em linha reta

While the light from an explosion travels in a straight line

at its famous constant speed,

à sua conhecida velocidade constante,

the particles are trapped in extraordinary loops

as partículas ficam encerradas em círculos extraordinários

by magnetic shockwaves generated by the explosion.

por ondas de choque magnéticas gerados pela explosão.

A travessia incessante das linhas daqueles campos magnéticos

Crossing back and forth through these magnetic field lines

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

acelera-as até quase à velocidade da luz antes de se escaparem.

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

Há muitos raios cósmicos no espaço,

e algumas dessas partículas viajaram durante milhares de milhões de anos

for billions of years before reaching Earth.

antes de atingirem a Terra.

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

Quando entram na nossa atmosfera, colidem com as moléculas

generating secondary cosmic rays,

gerando raios cósmicos secundários,

lighter particles with less energy than the original.

partículas mais leves com menos energia do que as originais.

Most of these are absorbed into the atmosphere,

A maioria delas são absorvidas na atmosfera,

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

mas algumas conseguem atingir o solo, passando mesmo através do nosso corpo.

At sea level, this radiation is fairly low.

Ao nível do mar, essas radiações são muito baixas.

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

Mas as pessoas que passam muito tempo em altitudes mais altas,

such as airline crews, are exposed to much more.

como as tripulações dos aviões, sofrem uma exposição muito maior.

What makes cosmic rays useful as messengers

O que torna os raios cósmicos úteis como mensageiros

is that they carry the traces of their origins.

é que contêm os vestígios das suas origens.

By studying the frequency with which different particles occur,

Ao estudar a frequência com que ocorrem as diferentes partículas,

scientists are able to determine the relative abundance of elements,

os cientistas conseguem determinar a abundância relativa de elementos

such as hydrogen and helium, within the universe.

como o hidrogénio e o hélio, no universo.

But cosmic rays may provide even more fascinating information

Mas os raios cósmicos podem fornecer informações ainda mais fascinantes

about the fabric of the universe itself.

sobre o tecido do próprio universo.

Uma experiência chamada A.M.S. — Espectrómetro Magnético Alfa —

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

has recently been installed on board the International Space Station,

foi instalada recentemente a bordo da Estação Espacial Internacional,

containing several detectors that can separately measure

contendo vários detetores que podem medir, em separado,

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

a velocidade, a trajetória, a radiação,

a massa e a energia das partículas de um raio cósmico,

as well as whether the particle is matter or antimatter.

assim como se as partículas são matéria ou antimatéria.

Embora as duas, normalmente, sejam impossíveis de distinguir,

While the two are normally indistinguishable,

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

as suas cargas opostas permitem

que sejam detetadas com a ajuda de um íman.

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

O Espetrómetro Magnético Alfa está a medir 50 milhões de partículas por dia

e as informações sobre cada partícula

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

são enviadas em tempo real da estação espacial

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

para a sala de controlo da A.M.S. no CERN.

Over the upcoming months and years,

Durante os próximos meses e anos,

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

espera-se recolher informações espantosas e úteis sobre a antimatéria,

the possible existence of dark matter,

a possível existência de matéria escura

and even possible ways to mitigate the effects

e, possivelmente, formas de minimizar os efeitos

of cosmic radiation on space travel.

das radiações cósmicas nas viagens espaciais.

Enquanto nos mantemos atentos a novas descobertas,

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

olhem para o céu numa noite límpida

and you may see the International Space Station,

e verão a Estação Espacial Internacional

where the Alpha Magnetic Spectrometer receives the tiny messengers

onde o Espetrómetro Magnético Alfa recebe os minúsculos mensageiros

that carry cosmic secrets.

que transportam os segredos cósmicos.