Pod povrchom žulového kopca v južnej Číne sa dokončuje jedinečné neutrínové observatórium, ktoré by mohlo odhaliť tajomstvá vzniku vesmíru. Tento masívny detektor, známy ako Jiangmen Underground Neutrino Observatory (JUNO), má za cieľ skúmať záhadné častice známe ako neutrína, ktorým sa hovorí aj „častice duchov“.
Čo sú neutrína?
Neutrína sú nepolapiteľné subatomárne častice, ktoré vznikli už pri Veľkom tresku a neustále prúdia vesmírom. Každú sekundu trilióny týchto častíc preletia cez naše telá, bez toho, aby sme si to vôbec všimli. Sú výsledkom rôznych kozmických procesov, od jadrových reakcií vo hviezdach, ako je Slnko, až po zrážky častíc v urýchľovačoch.
Vedci už takmer sto rokov vedia o existencii neutrín, no ich vlastnosti zostávajú záhadou. „Je to najmenej pochopená častica v našom svete,“ vysvetlil Cao Jun, ktorý vedie projekt JUNO. Neutrína sú takmer nehmotné a interagujú s inými časticami len zriedkavo, čo z nich robí extrémne náročný objekt výskumu. Namiesto ich priameho pozorovania sa vedci snažia zachytiť ich interakcie s inými časticami, ktoré zanechávajú stopu vo forme svetelných zábleskov.
Obrovské detektory na mikroskopické častice
Keďže neutrína sú extrémne nepolapiteľné, vedci potrebujú obrovské detektory, aby zvýšili šance na ich zachytenie. Čínske observatórium JUNO, ktorého výstavba stála 300 miliónov dolárov, je ukryté 700 metrov pod zemou. Táto hĺbka ho chráni pred rušivým kozmickým žiarením, ktoré by mohlo ovplyvniť presnosť meraní.
V srdci detektora je guľovitá nádoba, ktorú čoskoro naplnia špeciálnou kvapalinou citlivou na prechod neutrín. Táto kvapalina vytvorí svetelné signály, keď neutrína alebo ich protiklady, antineutrína, interagujú s časticami vo vnútri.
JUNO sa zameriava na zachytenie antineutrín, ktoré vznikajú vo vzdialených jadrových elektrárňach. Tieto merania pomôžu odpovedať na zásadnú otázku – akú hmotnosť majú jednotlivé typy neutrín?
Globálna spolupráca na odhalení tajomstiev
Čína nie je jedinou krajinou, ktorá sa snaží rozlúsknuť záhadu neutrín. Podobné detektory sa stavajú aj v Japonsku a USA – Hyper-Kamiokande a Deep Underground Neutrino Experiment (DUNE). Tieto zariadenia, ktoré majú byť uvedené do prevádzky okolo rokov 2027 a 2031, budú dopĺňať výsledky z JUNO a používať rôzne metódy na krížovú kontrolu údajov.
„Je to veľmi ambiciózny projekt,“ povedala Kate Scholbergová, fyzička z Duke University. „Zachytenie neutrín je ako pokus chytiť tieň do pasce.“
Neutrína a vznik vesmíru
Vedci veria, že neutrína by mohli byť kľúčom k pochopeniu jednej z najväčších otázok fyziky: Prečo vesmír pozostáva prevažne z hmoty a nie z antihmoty?
Pri Veľkom tresku vzniklo rovnaké množstvo hmoty aj antihmoty. Ak by sa tieto dve formy navzájom úplne vyhladili, vesmír by dnes neexistoval. No neutrína mohli v tomto procese zohrať zásadnú úlohu a pomôcť nastaviť pravidlá, ktoré viedli k prevládnutiu hmoty.
Očakávania a budúcnosť
Čínsky detektor má byť plne funkčný v druhej polovici budúceho roka, no zhromažďovanie a analýza údajov budú trvať roky. Ak však projekt uspeje, môže to priniesť revolúciu vo fyzike častíc a pomôcť pochopiť základy nášho vesmíru.
Pre používanie spravodajstva Netky.sk je potrebné povoliť cookies