Aparatura KM3NeT leží na dně Středozemního moře, asi sto kilometrů jihovýchodně od sicilského města Pozzallo. Hloubka na místě je okolo tří a půl kilometru. Detektor má registrovat neutrina z těch nejpodivnějších zdrojů v hlubokém vesmíru. Jde o malé a lehké částice cestující tempem blízkým rychlosti světla. Jejich studium je poměrně obtížné. Příliš totiž neinteragují s běžnou hmotou. Většinu času skrz ni prolétají bez povšimnutí.
Pokud však jejich cesta vede skrz opravdu hodně silnou překážku, jako je třeba celá naše planeta, občas přece jen nějaký ten atom strefí. Uvolní se přitom jiná částice zvaná muon. Muony už si svého okolí všímají o něco víc.
AI udělala chybu za miliardu dolarů. Zapamatovala si celé knihy. Hrozí soud |
.
Když prolétají vodou, vzniká slabé namodralé světlo, označované jako Čerenkovovo záření. Detektor KM3NeT ho dokáže zachytit. Z jeho parametrů se pak dají zpětně dopočítat vlastnosti původního neutrina.
Software to nedal
V roce 2023 byl přístroj teprve v částečném testovacím provozu. Přesto zaregistroval velmi zajímavý signál. Měl extrémně vysokou energii. Podle výpočtů fyziků odpovídala přibližně 120 petaelektronvoltům (PeV). Přesněji byl v rozmezí mezi 60 a 230 PeV, přičemž 120 je nejpravděpodobnější hodnota. Elektronvolt (eV) je jednotka používaná v částicové fyzice, 1 eV odpovídá energii, kterou získá elektron následkem urychlení napětím o velikosti jeden volt.
Předpona peta znamená 1015, jedničku a za ní patnáct nul, nebo také biliardu. Sto dvacet petaelektronvoltů je proto hodně. Protony v nejvýkonnějším současném urychlovači LHC mají energii 6,5 teraelektronvoltů.
Předpona tera znamená 1012, jedničku a dvanáct nul. Záhadná částice z KM3NeT měla proto řádově stotisíckrát větší energii než dokážou vědci vytvořit na Zemi. V případě neutrin jde o absolutní rekord. U jiných částic však vědci zaznamenali i vyšší energie.
„Když jsem se na tu událost zkusil poprvé podívat, můj program spadl,“ řekl New Scientistu Paschal Coyle z Francouzského Centra pro částicovou fyziku, který se na objevu signálu podílel.
Temná hmota
Událost později dostala jednoduché a snadno zapamatovatelné jméno KM3-230213A. Zajímavé je, že ji nezaznamenal další neutrinový detektor IceCube v Antarktidě. Tato skutečnost by mohla naznačovat, že o neutrino nešlo. Skupina vědců vedená Bhupalem Devem z Washingtonovy univerzity v St. Louis přišla s teorií, podle níž mohla částice patřit k dosud neobjevené temné hmotě, která se může chovat jinak než neutrina.
Kontaktní čočky s nanočásticemi umožňují noční vidění. Zatím je ale omezené |
Temná hmota má tvořit většinu hmoty ve vesmíru. Přesněji je to asi 85 procent. Jelikož nesvítí, nedá se pozorovat.
Astronomové o ní vědí kvůli jejímu gravitačnímu působení na hvězdy a galaxie. Její podstata je zatím neznámá, i když samozřejmě existuje spousta teorií. Ostatní fyzikové zatím považují myšlenku Deva a spol. za spíše spekulativní.
„Z pohledu Occamovy břitvy se pravděpodobně jedná o obyčejné neutrino, které má výjimečnou energii,“ řekl New Scientistu Dan Hooper z Wisconsinské univerzity v Madisonu.
Představa, že by se neutrinové detektory daly použít jako teleskopy ke studiu temné hmoty, je ale lákavá.
