How cosmic rays help us understand the universe - Veronica Bindi

Как космические лучи позволяют нам познать Вселенную — Вероника Бинди

Переводчик: Uliana Shibert Редактор: Oleksandr Vasyliev

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

Что мы знаем о Вселенной за пределами нашей галактики?

The Hubble Telescope has enabled us to see

С помощью телескопа «Хаббл» можно увидеть

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

космические объекты, удалённые от нас на 13 000 000 000 световых лет.

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

Но это всё равно не даёт нам ответы на многие вопросы:

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

«Из чего сделана вселенная?»

"Which elements are the most abundant?"

«Каких элементов в ней больше всего?»

"Does space contain undiscovered forms of matter?"

«Есть ли в космосе неизвестные формы материи?»

"Could there be antimatter stars or galaxies?"

«Бывают ли звёзды и галактики из антиматерии?»

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

Не на все эти вопросы можно получить ответ по изображениям.

but what if we had messengers bringing us physical data

Что, если бы данные о космосе доставлялись к нам посланцами

from distant parts of the cosmos,

из отдалённых уголков космоса,

beyond the reach of explorers or satellites?

куда не могут добраться люди или спутники?

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

Примерно так и происходит. «Посланцы космоса» — это космические лучи.

Cosmic rays were first discovered in 1912 by Victor Hess

Космические лучи открыл в 1912 году Виктор Гесс,

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

изучая уровень радиации в атмосфере.

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

Предполагалось, что источником излучения является кора Земли.

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

Проводя измерения с воздушного шара во время затмения,

Hess demonstrated both that the radiation actually increased

Гесс доказал, что уровень излучения тем сильнее, чем больше высота,

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

и что Солнце не может быть источником этого излучения.

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

Удивительное открытие Гесса заключалось в том,

within the Earth's atmosphere but from outer space.

что источник этого излучения находился за пределами атмосферы Земли.

Our universe is composed of many astronomical objects.

Наша Вселенная состоит из множества астрономических объектов.

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

Миллиарды звёзд, чёрные дыры, активные ядра галактик,

astroids, planets and more.

астероиды, планеты и многое другое.

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

Во время интенсивных процессов вроде взрыва сверхновой звезды

billions of particles are emitted into space.

в космос излучаются миллиарды частиц.

Although they are called rays,

Хотя их называют лучами,

cosmic rays consist of these high energy particles

они состоят из частиц высокой энергии,

rather than the photons that make up light rays.

в отличие от протонов, образующих световое излучение.

While the light from an explosion travels in a straight line

В то время как свет от взрыва распространяется

at its famous constant speed,

по прямой линии с известной скоростью света,

the particles are trapped in extraordinary loops

частицы разлетаются по петлеобразной траектории

by magnetic shockwaves generated by the explosion.

под воздействием магнитной ударной волны от взрыва.

Crossing back and forth through these magnetic field lines

Многократные пересечения силовых линий магнитного поля

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

разгоняют их почти до скорости света, прежде чем они улетят дальше в космос.

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

В космосе огромное количество космических лучей.

Некоторые частицы путешествуют миллиарды лет, пока достигнут Земли.

for billions of years before reaching Earth.

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

Входя в нашу атмосферу, они сталкиваются с её молекулами

generating secondary cosmic rays,

и производят вторичные космические лучи,

lighter particles with less energy than the original.

частицы с меньшей энергией, чем у исходных.

Most of these are absorbed into the atmosphere,

Большинство этих частиц поглощаются атмосферой,

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

но некоторые достигают земли и даже проходят через наши тела.

At sea level, this radiation is fairly low.

На уровне моря радиация достаточно низкая.

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

Но люди, которые много времени проводят высоко над уровнем моря,

such as airline crews, are exposed to much more.

например экипажи самолётов, подвержены большему облучению.

What makes cosmic rays useful as messengers

Космические лучи — полезные «посланцы»,

is that they carry the traces of their origins.

так как они способны нести следы своего происхождения.

By studying the frequency with which different particles occur,

Изучая частоту, с которой появляются различные частицы,

scientists are able to determine the relative abundance of elements,

учёные могут определить относительное содержание элементов,

such as hydrogen and helium, within the universe.

например водорода и гелия, во Вселенной.

But cosmic rays may provide even more fascinating information

Однако космические лучи могут дать более интересную информацию

about the fabric of the universe itself.

о том, из чего состоит Вселенная.

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

Эксперимент под названием «магнитный альфа-спектрометр» (AMS),

has recently been installed on board the International Space Station,

недавно запущенный на борту Международной космической станции,

containing several detectors that can separately measure

использует несколько датчиков, измеряющих отдельно

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

скорость, траекторию, радиацию, массу и мощность частиц,

as well as whether the particle is matter or antimatter.

а также определяющих, является ли частица материей или антиматерией.

While the two are normally indistinguishable,

Несмотря на то, что их обычно не различить,

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

при помощи магнита можно выявить их противоположные заряды.

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

Магнитный альфа-спектрометр измеряет 50 миллионов частиц в день

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

и отправляет информацию о каждой частице в реальном времени с МКС

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

в центр управления AMS в ЦЕРНе.

Over the upcoming months and years,

В последующие месяцы и годы

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

планируется собрать удивительную и полезную информацию об антиматерии,

the possible existence of dark matter,

возможном существовании тёмной материи

and even possible ways to mitigate the effects

и даже возможных способах уменьшения воздействия радиации

of cosmic radiation on space travel.

при космических полётах.

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

Следя за новыми открытиями, взгляните ясной ночью в небо.

and you may see the International Space Station,

Возможно, вы увидите космическую станцию,

где AMS принимает крохотных «посланцев»,

where the Alpha Magnetic Spectrometer receives the tiny messengers

that carry cosmic secrets.