Page 31 - Chytrý Zpravodaj - Husinec číslo 3 2021

JAK OS VĚTLIT TEMNOU HM O TU

Na lineárním urychlovači Tandetron 4130 MC v Ústavu jaderné fyziky AV ČR proběhla v červnu 2021 desetidenní série měření, pátrají-
cí po existenci tzv. temného bosonu. Právě on by mohl propojovat nám známou fyziku se zatím přímo nepozorovanou temnou hmotou.

Termín „temná hmota“ získal popularitu temné hmoty jaderně-fyzikálními měře- Caen, IPN Orsay, IP2I Lyon, INFN-
koncem minulého století. Tehdejší pozo- ními v rámci studia tzv. temného sekto- -LNS, University of Minnesota a ÚJF
rování ukázala, že rotační rychlosti hvězd ru – oblasti za Standardním modelem, AV ČR v Řeži. Měření budou probíhat
v galaxiích nelze vysvětlit pouze gravitač- oblasti zatím nám neznámých částic a je- na zařízeních Aramis-Scalp, Androme- Z VĚDECKÉHO ÚDOLÍ
ním působením známé hmoty. Vysvět- jich interakcí. de, SPIRAL2 (Système de Production
lením by ale mohla být existence nám Zkoumání je motivováno anomálií d´Ions Radioactifs Accélérés en Ligne)
dosud neznámého druhu hmoty, která (Phys. Rev. Lett. 116 (2016), 042501), ne- a na urychlovači Tandetron 4130 MC
by neodrážela ani nevyzařovala elektro- dávno pozorovanou v elektron-pozitro- v ÚJF. Možnosti těchto zařízení pokrýva-
magnetické záření – na rozdíl od známé nových rozpadech (e –e ) excitovaných jí celou sadu částicových svazků potřeb-
+
–
hmoty, složené z kvarků a leptonů (které stavů beryllia Be, která ukazuje na pří- ných pro projekt New JEDI. Na projektu
8
spolu vytvářejí atomy). Podle současných tomnost dosud neznámé částice: hypote- se ze strany ÚJF podílejí zejména členo-
astrofyzikálních představ tvoří viditelná tického temného bosonu. Cílem projektu vé oddělení jaderných reakcí a projektu
hmota jen necelých 5 % vesmíru, zatím- je prokázat – nebo vyvrátit – existenci to- SPIRAL2-CZ.
co temná hmota 23–27 %, soudě podle hoto bosonu. Existence takové částice by První desetidenní měření na řežském
jejího gravitačního působení. Zbytek pak znamenala i existenci nové páté fyzikální Tandetronu proběhlo v červnu 2021
připadá na tzv. temnou energii. síly vedle již známých sil Standardního a zúčastnili se jej i zahraniční členové
Povahu temné hmoty se dnes snaží projektu New JEDI v čele s jadernou fy-
odhalit desítky experimentů – od pozo- zičkou a astrofyzičkou Dr. Beyhan Bas-
rování vzdáleného vesmíru po sledová- tin, pracovnicí laboratoře GANIL a hlav-
ní interakcí v supercitlivých objemných ní mluvčí projektu.
detektorech. Jedním z novátorských pří- Na závěr experimentu byla Francouz-
stupů je nesoustředit se na hledání temné ským institutem v Praze (IFP) zorganizo-
hmoty samotné, ale na hledání její inter- vána panelová konference pod názvem
akce se známou hmotou. Tento přístup „Existuje síla z Temné strany vesmíru?“.
vychází z teoretických možností, jak Beyhan Bastin zde spolu s Jaromírem
nové a neznámé částice začlenit do tzv. Mrázkem z ÚJF AV ČR, který je jedním
Standardního modelu, který výborně z mluvčích projektu New JEDI a vedou-
popisuje všechny dosud známé částice cím projektu SPIRAL2-CZ, podrobněji
a jejich interakce. Navržené teorie lze modelu (slabé, silné, elektromagnetic- představili celý projekt New JEDI i jeho
zkoumat na urychlovačích částic, s nimiž ké a gravitační). Pokud by temný boson nejbližší plány, kdy na řežský experi-
pracuje například ÚJF AV ČR. existoval, projeví se i v dalších reakcích ment na podzim naváže měsíční měření
Projekt New JEDI (zkratka „Judicious s lehkými jádry, mohl by tak vrhnout na francouzském urychlovači Andro-
Experiments for Dark sectors Investigati- nové světlo na problematiku temné hmo- mede. Akce proběhla v angličtině a byla
ons“) svým názvem odkazuje na ověření ty a přiblížit nás k pochopení její podstaty. přenášena online na facebookových
předchozích nadějných pozorování, ale Na projektu New JEDI se podílejí věd- stránkách institutu, kde je k dispozici
hraje si i s odkazem na rytíře Jedi a „Tem- ci z několika zemí a laboratoří: zejména i záznam z ní.
nou stranu síly“ z filmových Hvězdných z Francie, Itálie a USA – Grand Accélé- Miroslav Dočkal
válek. Projekt se snaží přispět k výzkumu rateur National d´Ions lourds (GANIL) Ústav jaderné fyziky AV ČR, v. v. i. 31