כמה אנחנו יכולים באמת לדעת על היקום מעבר לגלקסיה?
טלסקופ האבל איפשר לנו לראות
עצמים בחלל במרחק של 13,000,000,000 שנות אור.
אבל זה עדיין לא נותן לנו את התשובות לכל השאלות,
שאלות כמו, "ממה היקום עשוי?"
"איזה יסודות הכי נפוצים?"
"האם החלל מכיל צורות שלא גילינו של חומר?"
"האם יכולים להיות כוכבים או גלקסיות של אנטי חומר?"
על כמה מהשאלות האלו אי אפשר לענות על ידי תצפיות ויזואליות בלבד,
אבל מה אם היו לנו שליחים שמביאים לנו מידע פיזי
מחלקים מרוחקים של הקוסמוס,
מעבר להשג ידם של החוקרים או הלווינים?
בדרך מסויימת, יש לנו , וה"שליחים החלליים" האלה נקראים קרניים קוסמיות.
קרניים קוסמיות התגלו לראשונה ב 1912 על ידי ויקטור הס
כשהוא יצא לחקור וריאציות ברמת הקרינה באטמוספירה,
שחשבו שהיא נפלטת ממעטפת כדור הארץ.
על ידי מדידה על בלון מרחף במהלך ליקוי חמה,
הס הדגים גם שהקרינה למעשה גוברת
בגבהים גדולים יותר ושהשמש לא יכולה להיות המקור.
התוצאה המהממת היתה שזה לא הגיע משום מקום
בתוך אטמוספירת כדור הארץ אלא מהחלל החיצון.
היקום שלנו מורכב מהרבה עצמים קוסמיים.
מיליארדי כוכבים מכל הגדלים, חורים שחורים, גלעינים גלקטיים פעילים,
אסטרואידים, פלנטות ועוד.
במהלך הפרעות אלימות, כמו כוכבים גדולים שמתפוצצים בסופר נובה,
מיליארדי חלקיקים נזרקים לחלל.
למרות שהם נקראים קרניים,
קרניים קוסמיות מורכבות מחלקיקים בעלי האנרגיה הגבוהה האלה
ולא מפוטונים שיוצרים קרני אור.
בעוד האור מהפיצוץ נע בקו ישר
במהירות הקבועה המפורסמת שלו,
החלקיקים לכודים בלולאות יוצאות דופן
על ידי גלי הלם מגנטיים שנוצרו מהפיצוץ.
חוצים קדימה ואחורה דרך קווי השדה המגנטי האלה
שמאיצים אותם כמעט למהירות האור לפני שהם בורחים.
יש הרבה קרנים קוסמיות בחלל, וכמה מהחלקיקים האלה נעו
במשך מיליארדי שנים לפני שהגיעו לכדור הארץ.
כשהם נכנסים לאטמוספירה, הם מתנגשים עם המולקולות שם,
ויוצרים קרניים קוסמיות משניות,
חלקיקים קלים יותר עם פחות אנרגיה מהמקוריים.
רובם נספגים לאטמוספירה,
אבל חלק מסוגלים להגיע לקרקע, אפילו לעבור דרך גופנו.
בגובה פני הים, הקרינה הזו די נמוכה.
אבל אנשים שמבלים הרבה זמן בגבהים גדולים,
כמו צוותים של מטוסים, חשופים להרבה יותר.
מה שהופך קרניים קוסמיות לשליחים יעילים
הוא שהם נושאים את העקבות של מוצאם.
על ידי חקירת התדירות בה חלקיקים שונים נקלטים,
מדענים מסוגלים לקבוע את הנפוצות היחסית של יסודות,
כמו מימן והליום, ביקום.
אבל קרניים קוסמיות יכולות לספק מידע יותר מרתק
על המארג של היקום עצמו.
ניסוי שנקרא ספקטרומטר האלפא מגנטי, AMS,
הותקן לאחרונה על תחנת החלל הבין לאומית,
ומכיל כמה חיישנים שיכולים למדוד בנפרד
מהירות של קרניים קוסמיות, כיוון, קרינה, מסה ואנרגיה,
כמו גם אם החלקיקים הם חומר או אנטי חומר.
בעוד השניים הם באופן רגיל בלתי ניתנים להבדלה,
המטענים ההפוכים שלהם מאפשרים לגלות אותם בעזרת מגנט.
הספקטרומטר האלפא מגנטי מודד כרגע 50 מיליון חלקיקים ביום
עם מידע על כל חלקיק שנשלח בזמן אמת מתחנת החלל
לחדר השליטה של ה AMS ב CERN.
במהלך החודשים והשנים הבאות,
הוא צפוי לספק מידע חשוב וגם מועיל על אנטי חומר,
הקיום האפשרי של חומר אפל,
ואפילו הדרכים האפשריות למנוע את ההשפעה
של קרינה קוסמית על מסע בחלל.
כשאנחנו נשארים קשובים לתגליות חדשות, הביטו בשמיים בלילה בהיר,
ואתם אולי תראו את תחנת החלל הבין לאומית,
שם הספקטרומטר האלפא מגנטי קולט את השליחים הזעירים
שנושאים את הסודות הקוסמיים.