How to detect a supernova - Samantha Kuula

Как засечь сверхновую звезду — Саманта Куула

Переводчик: Thomas Terekhov Редактор: Aliaksandr Autayeu

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

Только что где-то во вселенной взорвалась звезда

There goes another one.

А вот и ещё одна.

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

В среднем в обозримой вселенной сверхновые взрываются каждую секунду

and there is one on average every 25 to 50 years

и в среднем по одной каждые 25-50 лет

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

в галактике размером и возрастом с Млечный Путь.

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

Однако нам ни разу не удалось застать это событие

from its first violent moments.

с самых первых, яростных мгновений.

Of course, how would we?

И не удивительно. Ведь это непростая задача.

There are hundreds of billions of stars close enough

Вокруг сотни миллиардов звёзд, которые подошли бы,

that we could watch the supernova explosion

чтобы во всех деталях увидеть, как происходит реакция

break through the surface of the star.

и как взрыв прорывается на поверхность.

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

Но для этого наши лучшие телескопы должны быть направлены в нужную точку

at precisely the right time to get meaningful data.

в строго определённый момент, иначе данные не получить.

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

Стоит ли говорить, что шансы на это астрономически малы.

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

Но что если мы могли бы предугадать взрыв до того, как его свет достигнет нас?

That may seem impossible.

Это может показаться невозможным.

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

Ведь ничто не движется быстрее света, верно?

As far as we know, yes.

Насколько мы знаем, да.

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

Но скорость не важна, если лидер решил сделать крюк,

while someone else beelines it for the finish line.

а соперник устремился прямиком к финишу.

For exactly that reason,

Именно поэтому

photons don't win the supernova race to Earth.

фотоны света проигрывают гонку к Земле.

Neutrinos do.

А побеждают нейтрино.

Here's why.

И вот почему.

There are two types of supernova.

Есть два типа сверхновых звёзд.

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

Первые затягивают столько материи из соседней звезды,

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

что ядерная реакция многократно ускоряется и приводит к взрыву.

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

Во втором случае ядерное топливо в звезде кончается,

so the gravitational forces pulling in

и гравитация берет верх

overwhelm the quantum mechanical forces pushing out,

над квантово-механическими силами,

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

из-за чего ядро звезды обрушивается под собственным весом за доли секунды.

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

В то время как лёгкие верхние слои остаются невредимы,

the inner edges accelerate through the void,

внутренние слои сжимаются,

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

сталкиваются с ядром и приводят к взрыву.

In both of these scenarios,

В обоих сценариях

the star expels an unparalleled amount of energy,

звезда выделяет огромное количество энергии

as well as a great deal of matter.

и миллионы тонн звёздного вещества.

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

Все атомы тяжелее никеля, включая золото и серебро,

only form in supernova reactions.

формируются только при взрыве звёзд.

In type 2 supernovae,

Во втором сценарии

about 1% of the energy consists of photons,

всего 1% энергии выделяется в виде фотонов

which we know of as light,

в спектре видимого света.

while 99% radiates out as neutrinos,

Оставшиеся 99% излучается в виде нейтрино,

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

элементарных частиц, которые известны тем, что слабо реагируют с материей.

Starting from the center of the star,

С момента детонации в центре звезды

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

у взрывной волны уходят десятки минут, часы,

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

порой целые дни, чтобы достичь поверхности.

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

Но нейтрино, благодаря своим свойствам,

take a much more direct route.

преодолевают этот путь значительно быстрее.

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

К моменту, когда на поверхности станут заметны первые изменения,

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

нейтрино уже находятся в открытом космосе, получив фору в несколько часов.

That's why astronomers and physicists

Поэтому физики и астрономы

have been able to set up a project called SNEWS,

организовали проект «СРОС»:

the Supernova Early Warning System.

Система Раннего Обнаружения Сверхновых.

When detectors around the world pick up bursts of neutrinos,

Когда датчики в разных частях света засекают всплеск нейтрино,

they send messages to a central computer in New York.

они связываются с центральным компьютером в Нью-Йорке.

If multiple detectors receive similar signals within ten seconds,

Если сразу несколько детекторов засечёт всплеск нейтрино в течение десяти секунд,

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

«СРОС» объявит о взрыве сверхновой,

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

указав предполагаемую дистанцию и направление полученного сигнала.

the amateur astronomers and scientists alike

Тогда учёные и астрономы любители

will scan the skies and share information

примутся исследовать искомый сектор и делиться данными,

to quickly identify the new galactic supernova

чтобы как можно быстрее обнаружить точное местонахождение звезды

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

и направить на неё крупнейшие мировые телескопы.

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

Последняя вспышка сверхновой, нейтрино которой удалось засечь, была в 1987 году

on the edge of the Tarantula Nebula

на краю туманности Тарантула

in the large Magellanic Cloud, a nearby galaxy.

в соседней галактике Магелланово Облако.

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

Её нейтрино достигли Земли на три часа раньше видимого света.

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

Следующая может произойти в любой момент, и когда это случится

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

«СРОС» даст любому желающему возможность увидеть то,

that no human has ever seen before.

чего люди ни разу не видели за всю свою историю.