Cât de multe ştim cu adevărat despre universul de dincolo de galaxia noastră?
Telescopul Hubble ne-a permis să vedem
obiectele în spaţiu la o depărtare de 13 miliarde de ani lumină.
Şi totuşi acesta nu ne oferă răspuns la toate întrebările noastre,
cum ar fi: „Din ce e alcătuit universul?",
„Care sunt elementele cel mai des întâlnite?”,
„Spaţiul conţine materii necunoscute?”
„Ar putea exista stele şi galaxii formate din antimaterie?”.
La unele din aceste întrebări nu se poate răspunde doar cu imagini vizuale,
dar dacă am avea mesageri care ne-ar aduce informaţii fizice
din îndepărtările cosmosului,
dincolo de raza de acţiune a exploratorilor sau a sateliţilor?
Într-un fel o facem, iar aceşti „mesageri spaţiali”
se numesc raze cosmice.
Razele cosmice au fost descoperite de către Victor Hess în 1912
când şi-a propus să exploreze variaţiile în nivelul de radiaţie al atmosferei,
considerate a fi emanate de scoarţa Pământului.
Luând măsurătorile la bordul unui balon zburător
în timpul eclipsei,
Hess a demonstrat atât că radiaţia s-a mărit
la altitudini mai mari, cât şi faptul că soarele nu poate fi sursa acesteia.
Concluzia uimitoare era că aceasta nu venea de oriunde
din atmosfera Pământului, ci din spaţiu.
Universul nostru este alcătuit din multe obiecte astronomice.
Miliarde de stele de toate mărimile, găuri negre, nuclee galactice active,
asteroizi, planete şi multe altele.
În timpul perturbărilor violente, precum o stea ce explodează într-o supernova,
miliarde de particule sunt emise în spaţiu.
Deşi sunt numite raze,
razele cosmice sunt compuse din particule de energie înaltă
şi nu din fotonii ce alcătuiesc razele de lumină.
În timp ce lumina unei explozii
e în linie dreaptă
la faimoasa sa viteză constantă,
particulele sunt prinse în bucle extraordinare
de către undele de şoc magnetice generate de explozie.
Traversând înainte şi înapoi printre liniile câmpului magnetic
le accelerează până la viteza luminii înainte ca acestea să scape.
Sunt multe raze cosmice în spaţiu, iar unele din acele particule au călătorit
miliarde de ani înainte să ajungă la Pământ.
Atunci când intră in atmosfera noastră ele se ciocnesc cu moleculele,
generând raze cosmice secundare,
particule mai uşoare cu mai puţină energie decât cele originale.
Multe dintre ele sunt absorbite de atmosferă,
dar unele sunt capabile să ajungă la sol trecând chiar prin corpul nostru.
La nivelul mării această radiaţie e destul de redusă.
Dar oamenii ce petrec mult timp la altitudini mari,
precum echipajele de zbor, sunt expuși la mai multe.
Ceea ce face ca razele cosmice să fie utile ca mesageri
este că acestea poartă urmele originii lor.
Studiind frecvenţa cu care apar diverse particule,
cercetătorii pot determina abundenţa relativă a elementelor,
precum ar fi hidrogenul şi heliul din univers.
Însă razele cosmice ne pot oferi informaţii şi mai fascinante
despre însuşi materialul universului.
Un experiment numit Spectrometrul Magnetic Alfa, S.M.A.,
a fost instalat recent la bordul Staţiei Spaţiale Internaţionale,
conţinând câţiva detectori ce pot măsura separat
viteza, traiectoria, radiaţia, greutatea şi energia particulei unei raze cosmice,
precum şi dacă particula este materie sau antimaterie.
Când cele două sunt în mod normal imperceptibile,
încărcăturile lor opuse le permit să fie detectate cu ajutorul unui magnet.
Spectromagnetul Magnetic Alfa măsoară 50 de milioane de particule pe zi,
informaţia despre fiecare particulă fiind transmisă în timp real
de pe staţia spaţială
către camera de control a S.M.A. la CERN.
În lunile şi anii următori
se prevede apariţia informaţiilor uimitoare şi utile despre antimaterie,
posibila existenţă a materiei negre
chiar şi posibile modalităţi de a atenua efectele
radiaţiei cosmice în călătoriile spaţiale.
Fiind la curent cu noile descoperiri, priviţi cerul într-o noapte senină
şi veţi putea vedea Staţia Spaţială Internaţională
unde Spectrometrul Magnetic Alfa primeşte micii mesageri
ce poartă secrete cosmice.