Experiment s ruským germaniem může pomoci objasnit, co se dělo po velkém třesku

Ve světě probíhá několik experimentů, které jev zkoumají, používají k tomu detektory z různých materiálů. Experiment Gerda využívá detektory z vysoce čistého germania (odtud název projektu: GERmanium Detector Array).

Vědci se totiž snaží detekovat neutrino, částici, která je produktem rozpadu radioaktivních prvků. Měla by vědcům pomoci odpovědět na několik zásadních otázek o vesmíru.

Pro experiment je nezbytné použít izotop germanium 76, který představuje jen 7,6 procenta přírodního germania. Vědci požadovali germanium o velmi vysoké chemické čistotě a s 86procentním obsahem izotopu germanium 76. V jeho křišťálech neutrino hledají.

Obohacování germania 76 provádí jediný podnik na světě, Elektrochimičeskij zavod (ECHZ) sídlící v Krasnojarské oblasti na Sibiři. Podnik patří do společnosti TVEL, která tvoří palivovou divizi Rosatomu.

Obohacené germanium se dodává do německého výzkumného ústavu Max Planck Institute for Nuclear Physics v Heidelbergu, který jej dále zpracovává do podoby detektorů.

Během první fáze experimentu sice nedošlo k pozorování bezneutrinového dvojitého rozpadu beta, tedy čehosi na způsob současné přeměny dvou neutronů na dva protony a dva elektrony, získat slibná data se však podařilo.

Nyní mezinárodní tým vědců připravuje v italském výzkumném ústavu Laboratori Nazionali del Gran Sasso druhou fázi projektu, která bude používat podstatně citlivější zařízení.

„Pokud se během experimentu podaří pozorovat bezneutrinový dvojitý rozpad beta, což je velmi vzácný jev, bude to znamenat, že neutrino a antineutrino jsou jednou a tou samou částicí,“ uvádějí výzkumníci.

Poprvé to předpověděl italský vědec Ettore Majorana v roce 1937, dosud to nebylo potvrzeno. Zaznamenání tohoto jevu by znamenalo, že Standardní model částicové fyziky, který popisuje jednotlivé částice a jejich vzájemné interakce, není uspokojivý.

Vědci by tak museli hledat ještě obecnější principy, aby porozuměli tomu, co se dělo v prvních okamžicích po velkém třesku před 13,8 miliardami let, když vznikal vesmír. Velký třesk měl vytvořit hmotu a antihmotu, které tehdy existovaly obě zároveň.