Observatoř na jižním pólu detekovala částici, kterou si vědci neumí vysvětlit

2. 10. 2018
Částicová fyzika Neutrina Antarktida

Observatoř ANITA umístěná v balónu nad jižním pólem Země detekovala za posledních 13 let dvakrát zvláštní událost, kterou si vědci zatím nedokáží vysvětlit. Jde o subatomární částici, která proletěla atmosférou, dopadla na povrch naší planety, proletěla jejím jádrem a vydala se zpět do atmosféry a do vesmíru. Při svojí cestě Zemí vygenerovala velmi slabé pulzy rádiových vln, které zachytila observatoř více než 30 kilometrů nad povrchem Antarktidy.

Antarktida

Antarktida - Mapa antarktického kontinentu s vyznačenými expedicemi, které mají za cíl posbírat vzorky vody z jezer izolovaných tlustou vrstvu ledu.



ANITA (Antarctic Impulsive Transient Antenna) je experiment financovaný NASA, který pomocí souboru rádiových antén umístěných na balónu detekuje neutrina. Toho dosahuje sledováním potenciálních rádiových vln, které jsou generovány při odrazu těchto subatomárních částic od ledové pokrývky Antarktidy. Od roku 2006 vyletěl experiment do atmosféry už 4x.



Během operací observatoře ANITA v roce 2006 a 2014 došlo ke dvěma detekcím, při kterých však zdrojová částice nepřišla z vesmíru, ale od Země. To by ještě nebylo takové překvapení, protože právě neutrina, která observatoř hledá, by mohla takové chování vykazovat. Jenže detekované částice měly příliš vysokou energii, pokud by takovou energii mělo neutrino, reagovalo by s jinými částicemi a nebylo by detekováno takovýmto způsobem.

I proto se při první detekci vědci domnívali, že jde o chybu a druhé také nevěnovali valný význam. Dokud však nezjistili, že podobné události byly už třikrát detekovány také v další antarktické observatoři IceCube, která hledá neutrina v křišťálově čistém ledu pod povrchem. Podle vědců z Penn State University je velmi pravděpodobné, že pokud jsou data správně interpretována, jde o částici, která neodpovídá Standardnímu modelu částicové fyziky. To by znamenalo zcela nové fyzikální procesy a možná i přezkoumání stávajících teorií. 

Jaké částice tedy ANITA detekovala? Mohlo by jít o extrémně energetické kosmické záření, které při kolizi s jinou částicí dalo vzniknout zcela nové částici, 500x hmotnější než proton. Jedno z dalších vysvětlení poskytuje supersymetrie, podle které by mohlo hned několik teoretických částic vyvolat podobnou detekci. Žádná supersymetrická částice však doposud nebyla detekována.

Zároveň však někteří vědci varují, aby se nedělaly předčasné závěry. Unikátnost dvou detekovaných událostí je založena na polarizaci částic, která může být ovlivněna několika faktory. Situaci lze vysvětlit zcela novou částicí mimo aktuální teoretické přístupy, existují však další vysvětlení, která nevyžadují zahození Standardního modelu.

Vědci zatím očekávají, zda se NASA rozhodne financovat pátý let observatoře ANITA, pokud ano, lze očekávat, že se bude soustředit právě na tyto události.

Líbí se Vám tento článek?

Podpořte tento web sdílením našeho obsahu.

Více informací k tématu
Chcete vědět o dalším článku?

Následujte LIVINGfUTURE na sociálních sítích.


Další zprávy z kategorie Částicová fyzika

Vědci spojili světlo a hmotu, aby vytvořili částice s novými vlastnostmi

5. 7. 2019 (novější než zobrazený článek)

Každý druh atomu má unikátní vlastnosti, mezi ně patří i to, že absorbuje nebo emituje světlo pouze určitých energií, které odpovídají možným orbitalům jeho elektronů (největší pravděpodobnost výskytu elektronu kolem jádra atomu). To umožňuje vědcům identifikaci takových atomů, protože toto chování je stejné ve vzdáleném vesmíru i na Zemi. Vědci z University of Chicago nyní vytvořili nové hybridní částice, které vykazují nové typy chování.

celý článek

Nejenergetičtější zaznamenané fotony pocházejí z Krabí mlhoviny

29. 6. 2019 (novější než zobrazený článek)

Nejenergetičtější zaznamenané fotony pocházejí z Krabí mlhovinyTýmu vědců pracujícím s observatoří Tibet Air Shower Gamma Collaboration (TASGC) se podařilo detekovat zatím nejenergetičtější fotony v historii. Pochází z Krabí mlhoviny, což je pozůstatek exploze supernovy ve vzdálenosti asi 6 500 světelných let. Výsledky jejich výzkumu byly publikovány v magazínu Physical Review Letters.

celý článek

Nově objevené subatomární částice pentakvarky mají strukturu podobnou molekulám

9. 6. 2019 (novější než zobrazený článek)

Vědci v roce 2015 potvrdili pozorování do té doby pouze teoretického pentakvarku v urychlovači částic LHC. Od té doby se jim podařilo nasbírat prostřednictvím přístroje LHCb instalovaného na urychlovači LHC nové informace o jeho složení. Jejich výzkum ukazuje, že pentakvark se ve skutečnosti skládá z tříkvarkového baryonu a dvoukvarkového mezonu. Jde o první známou situaci, kdy se baryony a mezony spojují do jedné částice.

celý článek

Vědci vytvořili nejsilnější možnou zvukovou vlnu ve vodě

22. 5. 2019 (novější než zobrazený článek)

Vědci z americké National Accelerator Laboratory vytvořili pod vodní hladinou pomocí rentgenového laseru extrémně hlasitý zvuk 270 decibelů. Teoreticky už nelze v tomto prostředí dosáhnout vyšších hodnot, protože voda se pod extrémním tlakem, který u takového vlnění vzniká, rozpadá. Výsledky tohoto výzkumu byly publikovány v magazínu Physical Review Fluids.

celý článek

Částice antihmoty jsou podobně jako hmota zároveň částice i vlnění

10. 5. 2019 (novější než zobrazený článek)

Hmota i například světlo jsou zároveň pevné částice a také vlnění, zda je tomu tak i u jednotlivých částic antihmoty však doposud nebylo zřejmé. Nyní vědci z Itálie a Švýcarska prokázali tuto dualitu i u částic antihmoty, konkrétně pozitronů, což jsou antihmotové ekvivalenty elektronů. U skupiny pozitronů se to již podařilo prokázat dříve, nově teď vědci experimentálně dokázali stejně chování i u samostatných částic.

celý článek

Budoucí observatoř gravitačních vln ve vesmíru by mohla odhalit teoretické ultralehké bosony

8. 3. 2019 (novější než zobrazený článek)

Budoucí observatoř gravitačních vln ve vesmíru by mohla odhalit teoretické ultralehké bosonyMezinárodní vědecký tým svými výpočty odhalil, že budoucí vesmírné observatoře gravitačních vln by mohly být schopny potvrdit existenci ultralehkých bosonů. Tyto teoretické částice by se mohly formovat v blízkosti horizontu události černých děr, nad kterými by vytvářely oblaka. Teoreticky by mělo být možné detekovat změny v gravitačních vlnách, které tato oblaka způsobují, budou k tomu však nutné extrémně citlivé observatoře budoucnosti.

celý článek

Vědci pozorovali nový stav hmoty, který se ukrýval v supravodivém materiálu

4. 1. 2019 (novější než zobrazený článek)

Tým fyziků v Ames Laboratory a na University of Alabama Birmingham objevil překvapivě dlouhotrvající stav hmoty, který nastává v materiálech v supravodivém stavu. Dosáhli jej pomocí extrémně rychlých pulsů laseru, které způsobily kolektivní chování částic uvnitř hmoty. Nový jev nastává vedle supravodivosti a oba tyto stavy vzájemně bojují o elektrony v materiálu. Studie věnující se tomuto výzkumu byla v prosinci publikována v magazínu Physical Review Letters.

celý článek