CERN, teda Európska organizácia pre jadrový výskum, opäť raz prekvapila. Vo Veľkom hadrónovom urýchľovači vôbec po prvý raz objavili takzvané „duchovné častice“, vďačia za to úplne novému experimentu, informuje portál New Atlas.

Neutrína na dosah

Kým neutrína, nazývané tiež „duchovné častice“, sme už v minulosti dokázali detegovať, CERN to vôbec po prvý raz dokázal v urýchľovači častíc LHC. Neutrína vznikajú vo hviezdach, kvazaroch či pri výbuchu supernovy, vedci ale dlho predpokladali, že ich vytvárajú aj urýchľovače častíc, ktoré zrážajú extrémne drobné množstvá hmoty pri rýchlostiach, ktoré sa blížia rýchlosti svetla.

Aby to však dokázali, museli vybudovať špeciálny experiment na ich detekciu. Ten dostal názov FASER a ako vysvetľuje CERN, je navrhnutý na pozorovanie extrémne slabých častíc. Práve nimi sú aj neutrína, ktorých názov je odvodený od skutočnosti, že sú elektricky neutrálne a majú extrémne nízku hmotnosť – oveľa nižšiu, než iné elementárne častice.

CERN

Interagujú navyše len pomocou slabej interakcie a gravitácie, takže systémy na ich detekciu vyžadujú extrémnu citlivosť a presnosť. FASER pozostáva z volfrámových platní, ktoré sa striedajú s vrstvami emulzie. CERN neprestáva udivovať a len nedávno vďaka nemu objavili novú základnú interakciu.

Funguje ako starý fotoaparát

Ako vysvetľuje Jonathan Feng, spoluautor novej štúdie a profesor fyziky a astronómie na Kalifornskej univerzite, FASER funguje trochu ako fotoaparát v pred-digitálnej dobe. Keď je totiž film vystavený svetlu, fotóny v ňom zanechajú stopy v podobe obrazcov. Podobne funguje aj FASER, v ktorom neutrína zanechajú stopy vo vrstvách emulzie.

„Po overení efektivity emulzného detektora na pozorovanie interakcií neutrín, produkovaných v urýchľovači častíc, sa tím FASERu pripravuje na sériu experimentov s plnohodnotným nástrojom, ktorý je oveľa väčší a signifikantne citlivejší,“ oznamuje ďalej Feng.

flashmovie/freepik

Tím FASER pozostáva zo 76 fyzikov, z 21 inštitúcií a 9 krajín, píše phys.org. A kým ich testovací detektor vážil len 29 kg, plnohodnotná verzia dosahuje hmotnosť až takmer 1 100 kg. CERN je však masívnymi detektormi známy – len samotný LHC váži približne 38 000 ton, informuje STFC.

Chcú nájsť temné fotóny

Tím FASER zároveň dúfa, že sa im v budúcnosti podarí detegovať temné fotóny. Tie im majú umožniť nazrieť po prvý raz na to, ako reaguje temná hmota na ostatné druhy hmoty pomocou iných síl, než gravitačných.

Práve temná hmota je totiž cieľom bádania mnohých vedeckých tímov a odvetví. Tvorí totiž značnú časť kozmu a nevieme o nej prakticky nič, pretože neinteraguje so svetlom. Vedci však nachádzajú stále lepšie metódy na jej výskum a podľa niektorých nám môžu pomôcť aj krátery na Mesiaci.