Detektor zachytil podivný signál. Může jít o první přímý důkaz existence temné hmoty

Jediná neobvyklá částicová interakce v obřím podzemním detektoru stačila k tomu, aby astrofyzici po celém světě zpozorněli. Experiment LUX-ZEPLIN (LZ) v Jižní Dakotě totiž zaznamenal neobvyklou srážku, kterou se vědcům zatím nedaří uspokojivě vysvětlit. Její vlastnosti odpovídají tomu, co by za určitých okolností mohla způsobit částice temné hmoty.

Nová analýza dat z experimentu LZ byla oficiálně představena na konferenci TeV Particle Astrophysics, která se konala na přelomu srpna a září v Japonsku.

Experiment LZ se nachází téměř 1,5 kilometru pod zemí ve vědecké laboratoři Sanford Underground Research Facility. Bývalý zlatý důl poskytuje zařízení důležitou ochranu. Mohutná vrstva hornin totiž odstíní velkou část kosmického záření, které by jinak citlivá měření rušilo.

Na experimentu spolupracuje 250 vědců a inženýrů z 39 institucí po celém světě. Srdcem zařízení je detektor využívající deset tun mimořádně čistého kapalného xenonu. Výzkumníci v něm čekají na velmi vzácný okamžik, kdy by částice temné hmoty narazila do jádra atomu xenonu a předala mu část své energie. Tato srážka by vyvolala nepatrný záblesk a uvolnění elektronů, které zařízení dokáže zachytit.

Při nové analýze měření z období od března 2023 do dubna 2024 se odborníci zaměřili na „energetičtější interakce“, než jaké sledovala předchozí zkoumání. Hledali širší škálu možných projevů částic označovaných jako WIMPy, které patří mezi hlavní „kandidáty“ na částice temné hmoty.

„Temnou hmotu si můžete představit jako kosmické lepidlo, které pomohlo umožnit vznik galaxií, jako je naše Mléčná dráha. Bez temné hmoty by se vesmír vyvíjel zcela jinak a struktury, které nakonec vedly ke vzniku naší Sluneční soustavy, by se možná nevytvořily stejným způsobem,“ citovala agentura Reuters astrofyzičku Alvine Kamahaovou, která se na analýze dat podílela.