Téměř kilometr a půl pod zemí, v bývalém zlatém dole v americké Jižní Dakotě, stojí zařízení, které patří k nejcitlivějším detektorům na planetě. Jeho úkol je zároveň mimořádně ambiciózní. Má zachytit něco, co možná právě teď prochází naším tělem i celou planetou, aniž bychom o tom měli sebemenší tušení. Temnou hmotu.
Vědci z mezinárodního experimentu LUX-ZEPLIN, známého jako LZ, nyní oznámili, že jejich detektor zaznamenal mimořádně neobvyklou událost. V nádrži naplněné kapalným xenonem se objevil signál, jehož vlastnosti odpovídají tomu, co by vědci očekávali při srážce atomového jádra s hypotetickou částicí typu WIMP – jedním z hlavních kandidátů na částici temné hmoty.
„Pozorovali jsme pouze jednu vysokoenergetickou událost. V žádném případě netvrdíme, že jde o temnou hmotu,“ řekl časopisu Nature fyzik Sam Eriksen, který nové výsledky prezentoval. Přesto jde podle vědců o zatím nejzajímavější náznak možné interakce částice temné hmoty, jaký experiment LZ zaznamenal.
Většinu hmoty ve vesmíru nevidíme
To, co vidíme kolem sebe – hvězdy, planety, stromy, zvířata i lidi – tvoří jen malou část hmoty ve vesmíru. Podle současných představ připadá přibližně 85 procent veškeré hmoty na takzvanou temnou hmotu. Nikdo ji však nikdy přímo nepozoroval.
Vědci vědí, že tam nejspíš je, podle jejího gravitačního působení. Bez ní by například pohyb galaxií nedával smysl. Co přesně ale temná hmota je, zůstává jednou z největších záhad moderní fyziky. Je to zvláštní představa: většina hmoty ve vesmíru je pro nás stále neviditelná a vlastně nevíme, z čeho je složena.
Deset tun xenonu a téměř úplné ticho
Právě proto stojí detektor LZ téměř kilometr a půl pod zemí. Skála nad ním funguje jako obrovský štít a chrání experiment před částicemi z vesmíru, které by mohly výsledky rušit. Uvnitř je nádrž s přibližně deseti tunami kapalného xenonu. Vědci čekají na velmi vzácnou událost. Pokud by částice temné hmoty proletěla detektorem a srazila se s jádrem atomu xenonu, mohla by předat část své energie a zanechat slabý, ale zachytitelný signál.
A právě něco podobného se nyní stalo. Nešlo o velký výbuch ani dramatický okamžik, který by člověk mohl vidět pouhým okem. Detektor zaznamenal slabý záblesk světla vzniklý při interakci s jádrem atomu xenonu. Jádro se při ní prudce pohnulo – fyzikové tomu říkají jaderný zpětný ráz. Pro fyziky to ale stačilo, aby zbystřili. Časopis Nature popsal, že když vědci po dokončení analýzy odhalili skutečná data, zůstal mezi nimi jeden neobvyklý případ. A právě ten byl mimořádně zajímavý.
Vědci nyní zkoumají, zda pro tuto událost existuje jiné, běžnější vysvětlení. Signál se objevil v oblasti, kde experiment očekává jen velmi málo podobných událostí způsobených známými zdroji. To ale samo o sobě ještě neznamená, že jediným možným vysvětlením je temná hmota.
Stejně tak se může později ukázat, že šlo o náhodnou událost, dosud neznámý zdroj pozadí nebo fyzikální proces, který vědci ještě neumějí správně vysvětlit. Tým LZ zatím nemluví o objevu temné hmoty. Jeden případ jednoduše nestačí k tomu, aby vědci mohli tak mimořádné tvrzení potvrdit.
Nezbývá než čekat
Pokud by další měření potvrdila, že detektor skutečně zaznamenává interakce částic temné hmoty s běžnou hmotou, šlo by o jeden z největších objevů moderní fyziky a vědci by konečně mohli začít zjišťovat, z čeho se tato neviditelná část vesmíru skládá a jak vlastně funguje.
Podle agentury Reuters je nynější výsledek potenciálně významný právě proto, že zaznamenaná událost by mohla odpovídat interakci hypotetické částice typu WIMP s jádrem atomu xenonu. K potvrzení takového vysvětlení však vědci potřebují další data. A tak nezbývá než čekat, zda se hluboko pod zemí objeví další podobný signál.
Zdroj: lz.lbl.gov, reuters.com, nature.com
Sdílet
Mohlo by vás zajímat
Nejnovější
Po prezidentovi otazník i nad Pavlovou. První dáma si kopla do pravidel, Hrad mlčí
U prezidenta Petra Pavla už je téměř jasné, že letos k volební urně nedorazí, otazník ale visí i nad jeho manželkou Evou Pavlovou. Spekuluje se, že je stejně jako prezident na plánované zahraniční dovolené. Aktuálně.cz se na její plán opakovaně ptalo jejího kabinetu. První dáma se k blížícím volbám vyjádřila sama – a ostře se opřela do volebních pravidel.
Zmar Čechů ve Wembley. Odstartoval ho Coufalův nepochopitelný vlastní gól
Čeští fotbaloví reprezentanti podlehli v Anglii 0:3 a prohráli i čtvrté utkání skupiny A3 Ligy národů. Národní tým nadále čeká na první bodový zisk pod novým španělským trenérem Santim Deniou.
Denemarková na veletrhu kritizovala ministry kultury. Její projev sklidil ovace
Ministři kultury, kteří ničí kulturu, přicházejí a odcházejí, literatura ale zůstává. Na zahajovacím ceremoniálu Frankfurtského knižního veletrhu to v úterý prohlásila česká spisovatelka Radka Denemarková.
Panika! Rusové Putinovi nevěří, bojí se moru, hlásí Just z Moskvy
Rusko zachvátila panika z moru. „Rusové se bojí a oficiálním vyjádřením nevěří,“ popisuje obavy z moru v Moskvě spolupracovník Aktuálně.cz v ruském hlavním městě Jiří Just. Panika propukla poté, co podle oficiálních informací kvůli „plicní nákaze nejasného původu“ zemřela osmadvacetiletá pracovnice Irkutského protimorového ústavu.
Okamura jde proti slibům Babišova ANO. Cenu hypoték vláda neovlivní, říká šéf SPD
Slova šéfa SPD Tomia Okamury se znovu dostávají do rozporu s plány premiéra Andreje Babiše (ANO). Tentokrát jde o levnější hypotéky, což je klíčový předvolební slib nejsilnějšího vládního hnutí i jeho koaličních spojenců. Okamura teď prohlásil, že levnější hypotéky Babišova vláda ovlivnit nemůže.