Scinet.cz » Věda

Pátrání po exotických částicích v kosmickém záření

7.4. 2007, Oldřich Klimánek

Naše modrá planeta je vystavena neustálému bombardování kosmických částic. Většina z nich se sráží atomy atmosféry, vznikají nové spršky částic a ty dopadávají na zemský povrch. Kosmických paprsků s extrémně vysokou energií je sice málo, ale jejich interakce se zemskou atmosférou otevírá okno pro fyziku ultra vysokých energií, jakých se nedosáhne ani v těch největších urychlovačích částic.

Při srážkách částic kosmických paprsků s částicemi atmosféry totiž může vznikat jedna exotická, velmi těžká částice, jíž se říká gluino. Jde o dvojče, tzv. supersymetrického partnera, gluonu, přenašeče silné jaderné síly.

Gluino by díky svým specifickým vlastnostem mohlo představovat kandidáta na složku skryté hmoty vesmíru. O této podivné substanci vyplňující celý vesmír vědí vědci mnoho desetiletí, ale její podstata zůstává stále neznámá.

Na to, že gluina by mohla vznikat při atmosférických srážkách, přišli fyzici z univerzity ve španělské Granadě. Při srážce kosmického paprsku s jádrem atomu v atmosféře vzniká několik dalších sekundárních částic. Většina z nich je představována hadrony, mezi které patří protony, neutrony, piony a kaony. Pokud je počáteční energie paprsku dostatečně velká, při interakcích sekundárních částic s ostáními atmosférickými jádry mohou vznikat jiné velmi těžké částice. Některé ze srážek probíhají s energií až 30x větší, než jaké se dosáhne v největším světovém urychlovači LHC ve Švýcarsku. Vědci zjistili, že vysokoenergetické srážky, při kterých by mohla vznikat gluina, jsou sice málo častá, ale ne nemožná. Jeden gluinový pár by podle jejich výpočtů mohl na kilometr čtverečný zemského povrchu dopadnout jednou za rok.

Fyzici se budou snažit své výpočty potvrdit i experimentálně, třebaže jsou si vědomi mnohých obtíží, které s sebou detekce gluin ponese. Své naděje vkládají do Observatoře Pierra Augera na západě Argentiny, která byla navržena právě na výzkum kosmických paprsků. Jedna část této observatoře se skládá z šestnácti stovek obrovských vodních nádrží vybavených fotonásobiči, které detekují dopady částic. Španělští fyzici doufají, že by zde mohli nalézt až 20 gluin ročně.

Oldřich Klimánek

Vydavatel serveru Scinet.cz.


VLOŽIT KOMENTÁŘ

Vypršel časový limit. Prosím, obnovte kontrolní otázku pomocí tlačítka napravo.