V listopadu se podařil největší vědecký průlom desetiletí. O co jde?

Objev na Antarktidě

Antarktický objev neutrin aspiruje na letošní Nobelovu cenu za fyziku

Pouhých 28 neutrin může znamenat začátek nové etapy v objevování vesmíru. Na jejich objev došlo v posledním období ve zbrusu nové observatoři IceCube umístěné na Antarktidě. Co však právě neutrina katapultovalo do tak žhavého zboží? Především skutečnost, že se chovají doslova jako duchové.

Co jsou neutrina?

Neutrina jsou malé elementární částice vznikající při jaderných reakcích. Vyznačují se tím, že mají nulový elektrický náboj, nepůsobí tak na ně ani elektromagnetická interakce, ani silná interakce a jen do velmi malé míry i gravitace. Zároveň se jedná o stabilní částice, které nepodléhají rozpadu. Přeloženo do lidštiny to znamená, že neutrina mohou procházet pevnou hmotou a pouze minimálně při svém putování vesmírem měnit směr.

Vysokoenergetická neutrina tak vlastně slouží jako poslové velkých kosmických kataklyzmat, například detonací supernov, které bychom jinak ve viditelném světle vůbec nemuseli pozorovat.

Unikátní vlastnosti neutrin však rovněž znamenají problém s jejich detekcí – nestačí jediný teleskop, neutrina Zemí většinou ladně prolétávají, ignorujíc všechny další částice v dosahu. Naopak, ty nejspolehlivější metody detekce v podstatě spoléhají na pokrytí velké části území nádobami s vodou nebo ledem – když jimi neutrino prolétne, je šance, že narazí na proton a z reakce vznikne záření. K dosažení maximálního efektu je však třeba mít detektor přímo v místě průletu neutrina, a to znamená stavbu velkých komplexů a dlouhé čekání. Právě na tomto principu pracuje i observatoř IceCube, jejíž výstavba začala teprve v roce 2005.

Zjistit směr

Podstatná je však především skutečnost, že neutrina nyní detekovaná v IceCube, mají řádově více energie než neutrina z dosavadních známých zdrojů – konkrétněji asi tisíckrát více než částice z největšího urychlovače částic LHC, a miliardkrát více než neutrina pocházející z našeho slunce. Tým z IceCube si momentálně není jistý, odkud neutrina přišla, mezi možné zdroje patří černé díry nebo supernovy, právě to je však základní myšlenka nového bujícího druhu astronomie.

"Jde o stěžejní objev, a také zřejmě o Nobelovu cenu ve výrobě," vyjádřil se ke zjištění astrofyzik americké univerzity UCLA Alexander Kusenko. Podobně vzrušeně zní i Darren Grant z University of Alberta. V čem konkrétně nám detekce pomůže?

Především ve zcela nové možnosti odhalovat kosmické procesy tak, jak doposud nebylo možné. Přeneseně řečeno je stále lepší detekce neutrin na stejné úrovni, jako byla montáž prvních dalekohledů – každá nová detekce znamená jeden bod na obloze, o kterém jsme doposud neměli ponětí. Další krok přijde záhy a bude se jednat doslova o sestavování zcela nové mapy viditelného vesmíru, skrze kolekci dat, která naznačí, z jakého směru současná i budoucí neutrina přišla.

Ladislav Loukota