Hoe kosmische straling ons helpt het heelal te begrijpen - Veronica Bindi

Zie de volledige les op: http://ed.ted.com/lessons/how-cosmic-rays-help-us-understand-the-universe-veronica-bindi

Van slechts 4% van het heelal weten we waaruit het bestaat. Kunnen we ook begrijpen wat er buiten onze melkweg ligt ... en of er nog onontdekte vormen van materie bestaan? Gelukkig hebben we ruimteboodschappers — kosmische straling — die ons fysieke informatie brengen uit de uithoeken van het heelal die buiten ons directe bereik liggen. Veronica Bindi legt uit wat kosmische straling is en hoe ze informatie overbrengen uit de diepe ruimte van ons universum.

Les van Veronica Bindi, animatie van TED-Ed.

Hoeveel kunnen we echt begrijpen van
het heelal voorbij onze melkweg?

Door de Hubble Telescoop kunnen we

objecten in de ruimte zien die
13 miljard lichtjaar ver zijn.

Maar dat geeft ons nog steeds niet
het antwoord op al onze vragen.

Vragen zoals: "Waaruit bestaat het heelal?"

"Welke elementen komen het meest voor?"

"Bestaan er onontdekte
vormen van materie?"

"Zijn er anti-materie-sterren
...of sterrenstelsels?"

Sommige vragen kan je niet beantwoorden
met alleen maar beelden,

maar wat als we boodschappers
hadden die ons informatie brengen

uit verre streken in de kosmos,

buiten bereik van sondes en satellieten?

Die hebben we: deze ruimteboodschappers
heten kosmische straling.

Kosmische straling is ontdekt in 1912
door Victor Hess

toen hij variaties onderzocht
in atmosferische straling,

waarvan men dacht dat die uit
de aardkorst kwam.

Door te meten onder een luchtballon
tijdens een zonsverduistering,

demonstreerde Hess dat de
straling toeneemt op grotere hoogte

en dat de zon niet de bron kan zijn.

De verrassende conclusie was dat
het niet ergens

uit de aardatmosfeer kwam,
maar vanuit de ruimte.

Ons heelal bestaat uit veel
astronomische objecten.

Miljarden sterren van allerlei grootte,
zwarte gaten, actieve galactische kernen,

astroïden, planeten en meer.

Bij gewelddadige uitbarstingen, zoals

wanneer een grote ster
als supernova explodeert,

worden miljarden deeltje de ruimte
in geslingerd.

Hoewel ze straling heten,

bestaat kosmische straling uit
hoog-energetische deeltjes

in plaats van uit fotonen
waaruit lichtstralen bestaan.

Terwijl het licht van een explosie in
een rechte lijn beweegt

met zijn beroemde constante snelheid,

worden de deeltjes gevangen in
grote cirkels

door magnetische schokgolven
die in de explosies zijn ontstaan.

Het heen en weer doorkruisen van
de magnetische veldlijnen

versnelt ze tot bijna de lichtsnelheid
voordat ze ontsnappen.

Er is veel kosmische straling in de ruimte
en sommige van deze deeltjes

leggen miljarden lichtjaren af voor ze
de aarde bereiken.

Wanneer ze de atmosfeer binnendringen
botsen ze daar op de moleculen,

waarbij ze secundaire kosmische
straling veroorzaken,

lichtere deeltjes met minder energie
dan het origineel.

De meesten worden in de
atmosfeer geabsorbeerd,

maar sommigen bereiken de grond
en gaan zelfs door ons lichaam.

Op zeeniveau is deze straling laag,

maar mensen die veel op grote
hoogte verkeren,

zoals piloten, worden aan
veel meer straling blootgesteld.

Wat kosmische straling bruikbaar
maakt als boodschappers

is dat ze de sporen van
hun ontstaan dragen.

Door te bestuderen hoe vaak
verschillende deeltjes voorkomen

zijn wetenschappers in staat te bepalen
hoe vaak elementen,

zoals waterstof en helium,
in het heelal voorkomen.

Maar kosmische straling kan nog
fascinerender informatie geven

over het wezen van het heelal zelf.

Een experiment genaamd
de Alpha Magnetische Spectrometer, AMS,

is recent geïnstalleerd op
het internationale ruimtestation ISS

en bevat verschillende detectoren
die voor kosmische deeltjes

apart de snelheid, baan, straling,
massa en energie meten,

en ook of het deeltje
materie of anti-materie is.

Hoewel die twee normaal
niet te onderscheiden zijn,

kunnen de tegengestelde ladingen door
een magneet uit elkaar worden gehouden.

De Alpha Magnetische Spectrometer meet nu
50 miljoen deeltjes per dag,

waarbij de informatie van elk deeltje
direct van het ruimtestation

naar de AMS-controlekamer op CERN
wordt gestuurd.

In de komende maanden en jaren

zal het opzienbarende en nuttige
informatie geven over anti-materie,

het mogelijk bestaan van donkere materie,

en zelfs manieren om schadelijke
effecten te voorkomen

van kosmische straling bij ruimtereizen.

In afwachting van nieuwe ontdekkingen
kan .je bij heldere nacht naar boven kijken

Je zou het internationale ruimtestation
kunnen zien,

waar de Alpha Magnetische Spectrometer
de kleine boodschappers ontvangt,

die de kosmische geheimen meedragen.