Fyzikom v CERNe pracujúcim na LHC sa podaril mimoriadny úspech. Po prvýkrát sa totiž podarilo detegovať častice označované za duchov. Ide o neutrína, nepolapiteľné častice, ktoré nereagujú takmer s ničím.
Nepolapiteľné častice
Neutrína vznikajú pri kolíziách vo hviezdach. Sú vlastne všade, a aj teraz, pri čítaní tohto článku, letia vaším telom, avšak bez toho, aby ho nejako poškodili. Neutrína sú jedny z najpočetnejších subatomárnych častíc vo vesmíre, uvádza portál Science Alert. Nenesú však žiadny náboj, majú takmer nulovú hmotnosť a letia priestorom rýchlosťou svetla. Pre neutrína je vesmír v podstate nehmotný, dokážu prechádzať cez všetko – cez vaše telo, cez budovu, ale aj cez celé planéty a to bez toho, aby spôsobili škodu alebo spomalili.
V LHC sa poradilo zachytiť šesť interakcii neutrín, zistených pomocou neutrínového detektora FASER, uvádzajú fyzici v štúdii publikovanej v časopise Physical Review D. „Pred týmto projektom neboli nikdy zachytené neutrína, ktoré vznikli pri zrážaní v urýchľovači častíc,“ povedal fyzik Jonathan Feng vo vyhlásení.
Vzácne častice z urýchľovača
Hoci neutrína iba zriedka interagujú, neznamená to, že nikdy. Detektory umiestnené v Antarktíde, v Japonsku alebo vo Fermilabe v Illinois používajú citlivé polia fotodetektorov, ktoré sú navrhnuté tak, aby zachytili záblesky svetla, ktoré sa objavia napríklad pri interakcii neutrína s inými časticami v úplnej tme.
Vedci už dávno chceli študovať neutrína, ktoré sú produkované urýchľovačmi častíc. Je to preto, že neutrína, ktoré vznikajú týmto umelým spôsobom, nie sú nijako preskúmané.
Ako vyvolanie filmu
Detektor FASER je zostavený z platní olova a volfrámu medzi ktorými sa nachádza vrstva emulzie. Počas experimentov v LHC, neutrína prechádzajú týmto detektorom a môžu sa zrážať s jadrami kovov v platniach a stopy týchto kolízií ostanú zaznamenané v emulzii. Funguje to podobne ako fotografia na film. Platne je potrebné vyvolať a potom môžu fyzici analyzovať stopy častíc, aby zistili, čo ich vytvorilo. Aby to nebolo jednoduché, neutrína môžu byť rôzne – elektrónové, miónové a tauové. K nim tiež existujú antineutrínové náprotivky.
Pilotný projekt FASER bol uskutočnený už v roku 2018, no až teraz prišli výsledky. Detektor bol pomerne malý, s hmotnosťou iba 29 kilogramov. Fyzici teraz pracujú na zlepšenom detektore, ktorý váži 1 100 kilogramov. Ten bude výrazne citlivejší a kým pilotný projekt zachytil „iba“ 6 neutrínových interakcií, očakávajú, že nový detektor ich bude zachytávať až 10-tisíc.
„Nájdeme tak neutrína s najvyššou energiou, aké boli kedy človekom vyrobené,“ uviedol fyzik David Casper z projektu FASER.
Nahlásiť chybu v článku