Proslavená neutrinová observatoř na jižním pólu IceCube Neutrino Observatory před časem detekovala přílet obludně energetické antičástice. Nakonec se z toho byl rekord. Do antarktického ledu narazila nejvíce energetická antičástice, jakou jsme kdy viděli. K této srážce došlo sice už v roce 2016, ale vědci publikovali výsledky až teď v časopisu Nature.
Bylo to antineutrino, antihmotový protějšek přízračného neutrina, tedy částice s nesmírně malou hmotností. Přiletělo z vesmíru rychlostí blízkou rychlosti světla, nepochybně z ohromující vzdálenosti, aby skončilo svou životní pouť v antarktickém ledu. Někde tam se toto antineutrino srazilo s elektronem, což vyvolalo spršku částic, kterou pak následně detekovala IceCube.
Podobných detekcí už tam měli celou řadu. Tentokrát to ale bylo poněkud jiné. Badatelé totiž úplně poprvé v historii zaznamenali přítomnost jevu, který byl dávno předpovězen, ale zatím ho ještě nikdo nikdy neviděl. Předpověděl ho v roce 1960 fyzik Sheldon Glashow, spoludržitel Nobelovy ceny za fyziku z roku 1979 (za teorii elektroslabé interakce), tehdy postgraduální badatel dánského Nordic Institute for Theoretical Physics.
Podle jeho předpovědi by srážka antineutrina o dostatečně vysoké, či spíše vyloženě monstrózní energii s elektronem, měla vytvořit těžký a krátkověký boson W. Ten je společně s bosonem Z elementární částicí, která zprostředkovává slabou fyzikální sílu. Glashow tehdy vycházel ze Standardního modelu částicové fyziky a popsanému mechanismu se dnes říká Glashowova rezonance. Samotný Glashow stále žije, takže měl z prvního pozorování svého jevu určitě radost. Zároveň jde o luxusní potvrzení fungování Standardního modelu.
Aby došlo ke Glashowově rezonanci, tak přilétající antineutrino muselo mít energii 6,3 PeV. To samozřejmě mnohonásobně překračuje výkon nejlepších soudobých urychlovačů částic na Zemi. Je to úděsná energie na takovou částici. V CERNu spočítali, že částice o energii 1 TeV zhruba odpovídá jednomu komáru v letu. 6,3 PeV se rovná 6 300 TeV, takže rekordní antineutrino neslo energii hejna 6 300 komárů. Anebo energii jednoho výrazně hypersonického komára, který by letěl rychlostí Mach 8,2.
Vzhledem k takto ohromným nárokům na energii částic nikdo nepočítal s tím, že v dohledné době uvidíme Glashowovu rezonanci na pozemských urychlovačích. Jenomže vesmírné urychlovače jsou mnohem výkonnější, takže se do této záležitosti mohla vložit observatoř IceCube. Vědci si zatím nejsou jistí, jaký vesmírný urychlovač je za tímto monstrózním neutrinem, ale budou po tom pátrat.
Video: South Pole Tour | IceCube Neutrino Observatory
Literatura
Extrémní neutrino poprvé vystopováno mimo Mléčnou dráhu
Autor: Stanislav Mihulka (25.04.2016)
Anomálie v produkci reaktorových antineutrin vysvětlena
Autor: Vladimír Wagner (21.04.2017)
Záhada vyřešena: Zdrojem extrémně energetických neutrin jsou blazary
Autor: Stanislav Mihulka (13.07.2018)
První detekce příspěvku neutrin z CNO cyklu
Autor: Vladimír Wagner (04.12.2020)
Vědci lapili neutrino odpálené supermasivní černou dírou po sežrání hvězdy
Autor: Stanislav Mihulka (23.02.2021)
Diskuze:
odlehceny pohled
Vyta Karasek,2021-03-17 01:03:23
panove,
pripadne prehlednute dame v diskuzi se omlouvam. nechci zpochybnovat vase intelektualni usili vynalozene pro srovnani energii komara a antineutrina. jen mi to pripomnelo jednu scenku o jinem kvaziproblemu: https://www.youtube.com/watch?v=liIlW-ovx0Y
preji pobaveni i pripadne pouceni o diskutovani.
vk
Nejenergičtější částice?
Michal Kejík,2021-03-13 22:37:29
Asi šlo o nejenergičtější částici zachycenou přímo v detektoru. Nicméně observatoř Pierra Augera detekuje částice s ještě podstatně vyšší energií až 1E20 eV, což je 16J, má ji třeba prudce odpálený tenisový míček.
Jeden letící komár
Václav Vodička,2021-03-13 20:33:46
Rychlost 1 komára o hmotnosti 2 mg mi vychází na cca 32 m/s, aby měl energii 1mJ. (počítám E=0,5mv^2, to by snad mělo platit, ne?) Každopádně je i to naprosto nepředstavitelné :-)
Re: Jeden letící komár
Florian Stanislav,2021-03-13 23:08:32
Komár m= 2 mg, rychlost 0,5 m/s, pak E=2,5E-7 [J]. Tedy 4 000 komárů na E = 0,001 [J],
což je 6,3 PeV. Zřejmě počítali v= 0,4 m/s, pak E=1,6E-7 [J], čili 6 250 komárů na 6,3 PeV.
Re: Re: Jeden letící komár
Ondřej Spálenka,2021-03-15 12:06:31
Jak by to bylo, kdyby to byla pohybující se Fabie?
1Fabia = 1200kg = 600.000.000 komárů = 0.600 GigaKomárů
vyšlo mi v=16.7 mm/h
No nevím, jestli to mé představě pomohlo. A možná to mám špatně.
Re: Re: Re: Jeden letící komár
Jiri Bay,2021-03-16 11:32:29
Ještě prosím spočítat, jak dlouho by trvalo, než by takovou rychlostí přejela fotbalové hřiště...
převedeno do názorného příkladu
Vratislav Zapletal,2021-03-13 11:06:24
7 tisíc podobných titěrných nic s touto energií dává 7 Joule a to je energie, kterou má půl gramová diabolka u ústí vzduchové pistole při sportovní střelbě na vzdálenost 10m. A prostřelí třeba i tenčí telefonní seznam. Prostě je to docela prda :-).
Přepočet komárů na SI
Petr Kotek,2021-03-13 09:44:35
Když ty komáry přepočteme na SI jednotky, tak 6,2PeV je přibližně tisícina J, neboli 1mJ.
Re: Přepočet komárů na SI
Václav Dvořák,2021-03-14 21:50:19
1mJ - toto je celkem zásadní údaj. Když si člověk uvědomí, kolik Joule má letící kulka z pistole, o Akáčku nemluvě, tak je to nic. Ale důležité je, že by to aspoň člověk pocítil jako štípnutí, v případě že by to bylo třeba letící ostré šídlo :D Takže komáří v takovém případě dobré srovnání.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
