Tajemné částice vystřelují z ledu na Antarktidě a otřásají současnou fyzikou

V roce 2006 spustila NASA experiment ANITA, který pomocí souboru rádiových antén umístěných na balónu detekuje nad ledovým příkrovem Antarktidy kosmické záření.

Kosmické záření, jak název naznačuje, je proud energetických částic pocházejících z kosmu, které se pohybují vysokou rychlostí a dopadají na Zemi. Rádiové antény však v letech 2006 a 2014 zachytily kromě kosmických paprsků i podivné vysokoenergetické částice vystřelující vzhůru ze Země. Nejspíš přiletěly vesmírem, dopadly na povrch naší planety, proletěly jejím jádrem a vydaly se zpět do atmosféry a do vesmíru. Při svojí cestě Zemí vygenerovaly velmi slabé pulzy rádiových vln, které zachytila observatoř více než 30 kilometrů nad povrchem Antarktidy.

Tyto detekce vyvolaly mezi fyziky značný rozruch. Nejsou známy částice, které by se takto chovaly. Vědci vědí o nízkoenergetických neutrinech, která klidně proletí kilometry hornin, aniž by je zasáhla. Jenže detekované částice měly příliš vysokou energii a takové se vždy s něčím srazí. Co víme, tak nikdy neproletí skrz Zemi.

[wp_ad_camp_2]

Při první detekci se vědci domnívali, že jde o chybu, a druhé rovněž nepřikládali valný význam. Pak se ale dozvěděli,  že podobné události byly už třikrát detekovány také v antarktické observatoři IceCube, která pátrá po neutrinech v křišťálově čistém ledu pod povrchem Země. Vědci z Pensylvánské státní univerzity spočítali, že šance na to, aby šlo o částice ze Standardního modelu, je menší než 1 ku 3,5 milionům. To otevírá brány k nové fyzice a zřejmě povede k přezkoumání stávajících teorií.

Tajemné částice

Astrofyzici samozřejmě přispěchali s různými vysvětleními, od sterilních neutrin (která jen zřídka narazí do Země) až po atypickou distribuci temné hmoty uvnitř Země, jež odkazuje na tajemnou formu hmoty, která nereaguje se světlem.

Tým z Pensylvánské státní univerzity nakonec dospěl k názoru, že by se mohlo jednat o supersymetrické částice. (Podle teorie zvané supersymetrie by měla mít každá částice zahrnutá ve Standardním modelu svého superpartnera). S největší pravděpodobností to prý jsou doposud čistě teoretické částice nazývané stau sleptony, což by měli být supersymetričtí partneři takzvaných tau leptonů. Tato částice pravděpodobně vznikla při nárazu neutrin na druhém konci planety a byla schopná projít skrze Zemi.

“Stau je částice, po které fyzici pátrají od doby, kdy poprvé spustili Velký hadronový urychlovač,” upozorňuje Fox a dodává: “Hledají ji, ale dosud ji nenašli.” Signály, které tento druh částic produkuje, je značně obtížné v urychlovači produkovat a detekovat. Bude proto zajímavé sledovat, zda se je podaří zaznamenat jinými druhy experimentů.

Jedná se o velmi důležitý objev, neboť nová částice může být klíčem k ovládnutí temné hmoty, která tvoří většinu vesmírného prostoru. Vědci se ale ještě neradují, kolem nových částic panuje spousta nejistoty. Potřebují dál sbírat data a také se probírat staršími datovými archivy, aby objevili další, podobné události, které dosud unikly jejich pozornosti.

zdroj: 9