Neutrína – tajomné subatomárne častice, ktoré prechádzajú celou Zemou bez povšimnutia – sú dnes v centre intenzívneho vedeckého bádania. Americký tím vedcov z viacerých univerzít a národných laboratórií najnovšie sprísnil hranice pre existenciu tzv. sterilných neutrín – hypotetických častíc, ktoré by mohli byť kľúčom k odhaleniu podstaty tmavej hmoty, píše Interesting Engineering.

Neustále nás bombardujú

Každú sekundu cez tvoje telo preletí trilión neutrín bez akejkoľvek stopy. Sú to častice takmer bez hmotnosti a elektrického náboja, ktoré interagujú s inou hmotou neuveriteľne slabo. Vznikajú pri supernovách, v jadre Slnka, počas rádioaktívneho rozpadu alebo pri zrážkach kozmického žiarenia s atmosférou.

Vedci však hľadajú viac než len tieto „klasické“ neutrína. Zameriavajú sa na ich teoretického príbuzného – sterilné neutríno. Toto neutríno by malo byť ešte záhadnejšie: bez elektromagnetickej, silnej či slabej interakcie, reagovalo by iba na gravitáciu.

Významný krok v hľadaní sterilných neutrín bol urobený v Oak Ridge National Laboratory v USA, kde vedci analyzovali dáta zo špeciálneho detektora PROSPECT-I umiestneného hneď vedľa vysokovýkonného izotopového reaktora HFIR. Pri štiepení atómov v reaktore vznikajú veľké množstvá elektrónových antineutrín – ideálnych častíc na štúdium ich možnej transformácie.

PROSPECT Collaboration

Môžu objasniť ešte väčšiu záhadu

Ak by neutrína počas svojho letu „mizli“, teda sa premieňali na sterilné neutrína, detektor by zachytil menej neutrín, než by očakával. A práve tento deficit vedci hľadali. Aj keď sa existenciu sterilných neutrín zatiaľ jednoznačne nepotvrdilo, výskumníci výrazne zúžili intervaly možnej hmotnosti, v ktorých by sa mohli nachádzať. Experiment PROSPECT dokázal byť prekvapivo efektívny napriek svojmu malému rozsahu.

Okrem pátrania po sterilných neutrínach priniesol experiment aj nové poznatky o správaní antineutrín pri jadrových reakciách a metódy, ako pomocou ich signálu určovať polohu zdrojov rádioaktivity – čo má potenciálne využitie aj v oblasti monitorovania jadrových zariadení. Tím teraz plánuje rozšíriť svoje hľadanie do vyšších a nižších hmotnostných pásiem, čím by mohli ešte viac prispieť k riešeniu jednej z najväčších záhad modernej fyziky: čo tvorí temnú hmotu?

Čítajte viac z kategórie: Novinky