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
ŽIVĚ Rusko si klade podmínky pro energetické příměří. Po USA žádá zmírnění sankcí
Rusko požaduje, aby součástí možných jednání o energetickém příměří s Ukrajinou bylo i zmírnění sankcí ze strany Spojených států. S odkazem na své zdroje o tom informoval deník The Kyiv Independent. Požadavek přichází v době, kdy Rusko zintenzivnilo útoky na ukrajinské energetické cíle. Podle starosty Kyjeva Vitalije Klička se město dostává před zimou do situace, kdy jde o přežití.
Třinec posunul vlastní rekord, Liberec rozložil Vary během 18 minut
Hokejisté Třince porazili Hradec Králové 5:2 a opět vylepšili vlastní extraligový rekord, protože vyhráli v úvodu sezony také devátý zápas za tři body. Svěřenci kouče Borise Žabky mají v čele tabulky při plném bodovém zisku oslnivé skóre 45:18. Liberečtí vedli v 18. minutě už 4:0 a nakonec vyhráli nad Karlovými Vary ještě s o gól vyšším rozdílem.
Rusové s Američany v tichosti domlouvají plynový superobchod, Zelenskyj zuří
Rusko a USA jednají o ekonomické spolupráci, která by mohla zahrnovat americké investice do plynovodů Nord Stream i rušení sankcí. Ukrajinský prezident Volodymyr Zelenskyj naznačil, že Kyjev o těchto rozhovorech ví, a americký přístup kritizoval. Zároveň varoval před rozporem mezi údajnými obchodními plány a tvrzením Washingtonu, že mírová jednání uvízla na mrtvém bodě.
Zlín potrápil favorita. Slavia získala tři body po jediném gólu Ayaosiho
Fotbalisté Slavie zvítězili v předehrávce 10. kola první ligy na hřišti posledního Zlína 1:0 a po osmé výhře si jako jediní udrželi neporazitelnost v ligové sezoně. Rozhodl o tom v 16. minutě Emmanuel Ayaosi. Obhájce titulu vede neúplnou tabulku s náskokem šesti bodů na druhý Liberec.
ŽIVĚ Lídři stran i prezident už odvolili. Macinka ocenil Pavlův návrat z dovolené
Hlasovat lidé mohou tradičně od pátečních 14 do 22 hodin a v sobotu od osmi do 14 hodin. V komunálních volbách si vybírají své zástupce do obecních a městských zastupitelstev, v některých městech také do zastupitelstev městských částí či obvodů. Senátní volby probíhají letos v celkem 27 obvodech.