Fyzika v posledních letech ustrnula ve zvláštní křeči. Dva nejvýznamnější problémy – temná hmota a temná energie, které si vědci vymysleli, aby vysvětlili neočekávaná pozorování, stále naprosto vzdorují všem pokusům o vysvětlení. Ať už odborníci vymyslí cokoliv, stále nedokázali pohlédnout do nitra temnoty. Sympatické je, že to nevzdávají.
Američtí fyzici University of Chicago a Fermi Accelerator Laboratory (Fermilab) nedávno spustili projekt se svižným akronymem BREAD (Broadband Reflector Experiment for Axion Detection), který představuje nový přístup v hledání částic temné hmoty. V tomto případě sázejí na to, že temnou hmotu tvoří nesmírně lehké částice, tedy v podstatě axiony nebo temné fotony. Používají k tomu speciální anténu (coaxial horn antenna), která má detekovat případné signály, spojené s projevy lehkých částic temné hmoty.
Temné fotony a axiony, pokud tedy existují, by měly být asi tak bilionkrát lehčí než protony. Jak už fyzici dobře vědí, jejich detekce dá zabrat. Projekt BREAD je teprve v počátcích, ale přinesl zajímavou novou technologii. Má už za sebou pilotní testy prototypu v malém měřítku, experiment GigaBREAD.
Jak říká vedoucí týmu BREAD Stefan Knirck z Fermilabu, lovci temné hmoty v minulosti strávili spoustu času honěním za částicemi temné hmoty, co by měly podobnou hmotnost jako proton, se zcela nulovým výsledkem. BREAD jde po lehkých kandidátech na temnou hmotu, i když se v poslední době ani mezi nimi nerýsuje žádný jasný favorit.
##seznam_reklama##
Knirck vysvětluje, že pokud temné fotony existují, mohly by se na kovové ploše přeměňovat na důvěrně známé fotony. Teď už také rozšířili experiment o lov axionů, což umožnuje magnetické pole, umístěné paralelně s kovovou plochou. Experiment momentálně běží v Argonne National Laboratory, kde využívá výkonný magnet s indukcí 4 tesla.
Tým BREAD získal první data ze zmíněného pilotního experimentu loni v létě (2023). Asi nepřekvapí, že nenašli nic. Určitým plusem bylo, že jejich experiment se ukázal být asi 10 000krát citlivější k předpokládaným signálům temných fotonů než předcházející metody pro detekci temných fotonů. V budoucnu chtějí podstatně rozsáhlejší experiment s ještě výkonnějším magnetem. Bude jim přát štěstí?
Video: Stefan Knirck (Fermilab) BREAD: Broadband Reflector Experiment for Axion Detection
Literatura