Na palubě mezinárodní vesmírné stanice ISS pracuje od roku 2011 experimentální modul částicové fyziky Alpha Magnetic Spectrometer (AMS-02). Od té doby zaznamenal přes 200 miliard událostí s částicemi kosmického záření. Naprostá většina z nich představuje sice vysokoenergetické a velmi rychlé, ale jinak běžné částice, které přilétají ze vzdáleného vesmíru.
Mezi fyziky se ale šušká, že asi tak deset z těchto událostí bylo jiných, velice exotických. Podle těchto zvěstí mělo jít o částice tvořené dvěma antiprotony a jedním či dvěma antineutrony, tedy jádra antihelia-3 a antihelia-4. Úplně původně se přitom předpokládalo, že taková detekce je reálná jen jednou za extrémně dlouhou dobu. Je to neoficiální a je to otázkou, jak se tato kauza bude dál vyvíjet. Může to být jen fyzikální kachna.
Pokud by se to ale potvrdilo, byl by to pozoruhodný fenomén. Obecně vzato, antihmota se občas „vypařuje“ z pozemských urychlovačů a také vzniká při vysokoenergetických procesech ve vesmíru. Určitá část takových částic může přežít anihilace s běžnou hmotou a pak je zachytí naše detektory.
S antiheliem je ale problém. Podle fyziků by mělo vznikat v podmínkách, v nichž se budou antičástice, které ho tvoří, pohybovat jen velice pomalu a ve velké hustotě. Jako by se antihelium uvařilo v částicové polévce. Další problém je v tom, že podle fyziků by izotopy antihelium-4 a antihelium-3 měly existovat v poměru asi tak 10 tisíc ku jedné. Jenomže experiment AMS-02 (neoficiálně) je detekoval v poměru jedna ku dvěma, což se radikálně liší.
Jak tohle vysvětlit? Ve hře je exotická fyzika, možná dost vzrušující. Jednou z možností jde rozpad doposud neznámých částic, které by zároveň mohly být kandidátem na temnou hmotu. Michael Fedderke z Perimeter Institute v kanadském Waterloo a jeho spolupracovníci se domnívají, že by v tom mohl mít prsty doposud ryze hypotetický proces fireballové antinukleosyntézy (Fireball antinucleosynthesis).
Jde o extrémně horké a rychle se rozpínající „exploze“ plazmatu, které by mohly být odpalovány při kolizích mas temné hmoty, pokud by bylo po ruce velké množství antikvarků, co jsou již dobře známé částice antihmoty ze Standardního modelu. Fedderke a spol. spočítali, že takové události by poskytly správnou rychlost částic i divný poměr antihelia-4 a antihelia-3, jaký detekoval experiment AMS-02.
Další možný scénář by mohl zahrnovat takzvané temné trpaslíky (Dark dwarf). Jsou to hypotetické objekty z temných fotonů, temných elektronů a temných neutronů, které, pokud by se srážely, by rovněž mohly vytvářet podmínky, při nichž by vznikala jádra antihelia-4 a antihelia-3 v pozorovaném poměru.
Oba zmíněné scénáře jsou vysoce spekulativní, spíše jen takové nástřely než propracované hypotézy. Nejspíš na tom bude ještě hodně práce. Nicméně, experiment AMS-02 zatím pracuje dál a uvidíme, co zajímavého z částicové fyziky ještě přinese.
Video: AMS-02 particle physics detector explained by CERN's astronaut, Slawosz Uznanski
Literatura
Nejtěžší potvrzené antijádro je nyní antihelium 4
Autor: Vladimír Wagner (11.04.2011)
Co nám řeklo pozorování antiprotonů pomocí zařízení AMS o temné hmotě?
Autor: Vladimír Wagner (13.07.2015)
Osvětlí nám temnou hmotu temné záření Slunce?
Autor: Stanislav Mihulka (14.02.2016)
Diskuze:
Tento populární článek je bez ověření a čistě honba za senzací
Vladimír Wagner,2024-08-05 12:01:31
Populární článek, který Standa Mihulka přeložil (převyprávěl), je čistě honba za senzací bez ověření. Před nedávnem proběhla v Praze konference ICHEP 2024, které jsem se zúčastnil. Celý blok paralelních vystoupení i jedna plenární přednáška byly věnovány výsledkům spektrometru AMS. A nebylo tam o pozorování antihélia. Proto jsem se podíval na původní teoretický článek, o který se opírá anglický populární článek, který převzal Standa Mihulka. Ty odkazy na "šuškandu" o pozorování antihélií na AMS jsou vystoupení v letech 2018 a 2022, které dominantně nemluví o pozorování antihélií, ale o pár podezřelých eventech v oblasti, která by mohla odpovídat těmto antijádrům (celkově se jedná o do deseti případům). Vzhledem k tomu, že na současných oficiálních vystoupeních se pozorování antihélií jako výsledek neprezentovalo, je tak vysoce pravděpodobné, že se "šuškanda" nepotvrdila. Jinak, původní teoretická práce je zaměřená na různé exotické modely, pro které hledají jejich autoři alespoň nějaké experimentální evidence. Takže dost bulvární titulek "Detekce antihelia na ISS rozbouřila spekulace o fireballech a temných trpaslících" je úplně mimo mísu (je stejná jako v tom původním populárním článku), protože realita je opačná. Tedy pokud tedy bulvár, tak "Teoretici rozviřují šuškandu a nepodložené drby o objevu, který se (možná zatím) nestal". Jen bych zdůraznil, že původní odborný teoretický článek referuje o rozpracování a výsledcích studia jistých exotickým modelů a zmiňuje možnost, že by mohl AMS antihelia detekovat. Bulvár z toho udělali až pisatele populárních článků. Ta honba za senzacemi bohužel vede k tomu, že má pak veřejnost úplně pokřivený názor na vědu. Neustále jsou zavalování senzacemi a exotikou, která se hned na to vyvrací. Senzace se staví na nedokončených analýzách a neoficiálních pověstech. Honba za senzací za každou cenu nakonec povede k tomu, že bude nutné začít utajování. Bohužel nejen ve vědě honba za senzacemi a za co nejextrémnějšími titulky a textem, alespoň podle mě, vede k rozvratu novinářské práce i popularizace vědy.
Re: Tento populární článek je bez ověření a čistě honba za senzací
Zdeněk Kratochvíl,2024-08-05 20:19:35
Moc děkuju za uvedení na pravou míru. Jenom bych před praxí utajování upřednostnil naopak transparentnost, rozlišující potvrzené a domnělé výsledky nebo dokonce jen hypotetické domněnky. Jinak by se mohla podpořit paranoidní představa že "oni nám tají".
Re: Re: Tento populární článek je bez ověření a čistě honba za senzací
Jarda Ticháček,2024-08-07 19:35:53
On i pan Mihulka svůj článek uzavřel s tím, že vlastně nikdo nic neví.
A rozdíl mezi utajováním má transparentností v podobných vědních oborech je trochu nejasný. Vlastně se o tomto rozdílu zmiňuje i pan Wagner. Buď je třeba počkat až na konečný výsledek, který je potvrzený z několika stran, podložený vším, co je k dispozici jak teoreticky,,tak prakticky, a z hypotézy, případně snů, se stane teorie, která ‘funguje'.
Nebo se čas od času objeví něco, co pan Wagner označil jako vědecký, nebo spíše popularizační bulvár.
Nakonec i to je vlastně dobře. Nezasvěcení se dozví o tom, že nějaké příšerně drahé projekty mají nějaké výstupy, i když si zároveň přečteme, že část těch výstupů nikdo nechápe, ale že se někdo alespoň snaží nadhodit nějaká možná řešení.
Takže velké díky panu Mihulkovi, který o takových věcech píše na Oslu, a stejné díky lidem, jako pan Wagner, kteří to doplní a upřesní.
Nakonec já jsem profesionálem v oborech, které jsou zcela mimo záběr tohoto serveru, a pravidelně navštěvuji řekneme popularizační a amatérské servery. Většinou to nechám být, ale občas ty příspěvky uvedu na pravou míru.
Černí trpaslíci
Ivo Horvat,2024-08-05 09:05:04
Takže nakonec se ukáže že lidové moudrosti o různých šotcích a trpaslících žijících v temných zákoutích domu jsou pravdivé a ve skutečnosti ukrývaly moudrost ohledně antihmoty :D Každopádně byl by to fascinující objev pokud nejde o nějakou kachnu jak se v článku píše. Mě osobně by to smysl dávalo a cítím že to tak je.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
