Do Země narazila částice s extrémní energií. Přiletěla ze vzdáleného kouta vesmíru

• Zemi zasáhl extrémní kosmický signál.
• Přilétl z kosmické nicoty.

Vědci řeší skutečnou záhadu. K Zemi z vesmíru doputovala totiž vysokoenergetická částice. Její původ se vzpírá vysvětlení, píše server Science Alert.

Nepřehlédněte: Mezihvězdný objekt starší než Slunce se blíží k Marsu. Co o něm zatím víme?

Trefila nás záhadná částice

V roce 2023 zaznamenal podvodní neutrinový detektor KM3NeT, který leží na dně Středozemního moře, asi sto kilometrů jihovýchodně od sicilského města Pozzallo, rekordní signál s neuvěřitelnou energií. Po letech důkladného ověřování je dnes jasné, že nešlo o chybu měření.

Neutrina jsou všude. Po fotonech jsou nejrozšířenějšími subatomárními částicemi ve vesmíru a vznikají v jaderném ohni hvězd, při obrovských explozích supernov, při kosmickém záření a radioaktivním rozpadu a v urychlovačích částic a jaderných reaktorech na Zemi.

Navzdory jejich všudypřítomnosti je neuvěřitelně obtížné je detekovat. Poprvé byla objevena v roce 1956, když vycházela z jaderného reaktoru, a mnoho experimentů od té doby zaznamenalo neustálé bombardování částicemi, které k nám přicházejí nejen ze Slunce, ale i z vesmíru.

Většinu času skrz běžnou hmotu prolétají bez povšimnutí. Pokud však jejich cesta vede skrz opravdu hodně silnou překážku, občas přece jen nějaký ten atom strefí. Uvolní se přitom jiná částice zvaná mion, která vydává světelné záblesky. Studiem vzorů, které tyto záblesky vytvářejí, mohou vědci rekonstruovat energii neutrin.

Nešlo o temnu hmotu?

Signál se „snadno zapamatovatelným“ názvem KM3-230213A detekovaný v roce 2023 měl extrémně vysokou energii. Podle výpočtů fyziků odpovídala přibližně 120 petaelektronvoltům (PeV). Přesněji byla v rozmezí mezi 60 a 230 PeV, přičemž 120 PeV byla nejpravděpodobnější hodnota. Dnes však víme, že se rovnala 220 petaelektronvoltům.

Zajímavé je ovšem to, že částici nezaznamenaly další neutrinové detektory IceCube v Antarktidě a Pierre Auger v Argentině. Někteří vědci proto přispěchali s teorií, že mohla patřit k dosud neobjevené temné hmotě, která se může chovat jinak než neutrina. Dan Hooper z Wisconsinské univerzity v Madisonu nicméně říká, že „z pohledu Occamovy břitvy se pravděpodobně jednalo o obyčejné neutrino, které prostě mělo výjimečnou energii.“

Čína staví stovky metrů pod zemí obrovský detektor

Do studia neutrin se zapojí brzy i nový čínský detektor Tropical Deep-Sea Neutrino Telescope, v čínštině nazývaný Hai ling, který bude ukotven u dna oceánu v západním Pacifiku. Skládat se má z více než 24 000 optických senzorů umístěných na 1 211 vláknech, které se budou pohupovat směrem vzhůru k hladině od pevného bodu na dně oceánu.

Detektor, uspořádaný ve tvaru Penroseových dlaždic, bude v plném provozu neutrina skenovat na ploše 7,5 km krychlových. Současný největší neutrinový detektor na světě, IceCube, umístěný na Amundsenově-Scottově stanici na jižním pólu v Antarktidě, má monitorovací plochu pouze jeden kilometr krychlový.

Zdroj náhledové fotografie: DESY / Science Communication Lab, zdroj: Science Alert