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.

Více informací k tématu
Líbil se Vám tento článek?

Podpořte tento web sdílením našeho obsahu:

Chcete vědět o dalším článku?

Následujte LIVINGfUTURE na sociálních sítích.


Další zprávy z kategorie Částicová fyzika

Nová studie odhaluje nové elektronové skupenství hmoty

20. 2. 2020 (novější než zobrazený článek)

Tým vědců vedený Megan Briggemanovou publikoval v magazínu Science studii, která se zaměřuje na jednodimenzionální vodivost, při které elektrony putují vodivým materiálem ve skupině namísto samostatně. Dochází tak k tzv. balistické vodivosti, při které skupiny elektronů cestují v jednom směru bez rozptylu. V takové situaci materiál nevydává při vedení proudu žádné teplo.

celý článek

Vědci možná pozorovali projev páté základní síly, mohla by pomoci vysvětlit temnou hmotu

26. 11. 2019 (novější než zobrazený článek)

Dnes jsou známy čtyři základní přírodní síly, které stojí za veškerými interakcemi mezi částicemi a poli v přírodě. Patří mezi ně silná a slabá jaderná síla, gravitace a elektromagnetická síla. Vědci nyní pozorovali v atomu helia jev, který nedokáží přisoudit ani jedné z nich, mohlo by jít o projev páté základní interakce a jejím nositelem by mohla být temná hmota.

celý článek

Fyzikální experiment s ultrarychlým laserem odhalil doposud neznámé skupenství hmoty

24. 11. 2019 (novější než zobrazený článek)

S narůstající energií dochází v materiálech k poklesu uspořádanosti jejich vnitřní struktury. Nové pokusy s vlnou hustoty náboje (charge density wave, CDW) však ukazují, že za určitých podmínek lze dosáhnout opačného výsledku: laserové pulzy ve speciálním materiálu vytváří vysoce organizovanou strukturu.

celý článek

Nový způsob měření gravitace: pomocí poletujících atomů a laserů

18. 11. 2019 (novější než zobrazený článek)

Nový způsob měření gravitace: pomocí poletujících atomů a laserůTým vědců z University of California, Berkeley našel nový způsob na měření gravitace - sledováním rozdílů v atomech, které jsou udržovány ve vzduchu za pomoci laseru. Nová metoda by mohla přinést mnohá nová využití napříč obory, zejména díky přenositelnosti zařízení. Výsledky výzkumu byly publikovány v magazínu Science.

celý článek

Nové měření zpřesnilo velikost protonu, je o něco menší než se dříve myslelo

9. 11. 2019 (novější než zobrazený článek)

Vědcům z Thomas Jefferson National Accelerator Facility se podařilo změřit velikost protonu, jednoho ze základních stavebních kamenů atomů. Podle jejich měření má proton poloměr 0,831 fm, což je o něco méně než předchozí nejpřesnější hodnota 0,88 fm. Výsledky výzkumu prováděného metodou elektronového rozptylu byly publikovány v magazínu Nature.

celý článek

Rekord ve zrychlení elektronů v urychlovači částic: z nuly na 7,8 GeV

29. 10. 2019 (novější než zobrazený článek)

Vědcům z Lawrence Berkeley National Laboratory v USA se podařilo zlomit dosavadní rekord v urychlení subatomárních částic. Na pouhých 20 centimetrech zvýšili energii proudu elektronů z 0 na 7,8 GeV, čímž překonali svůj vlastní rekord z roku 2014 téměř dvojnásobně. Předchozí rekord byl 4,2 GeV na devíti centimetrech.

celý článek

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