Zvětšit obrázek

Útroby detektoru LUX. Kredit: LUX Dark Matter Experiment.

Zvětšit obrázek

Logo podzemního detektoru temné hmoty. Kredit: LUX Dark Matter Experiment.

Pozornost všech lovců temné hmoty se teď velmi intenzivně upíná k výzkumnému středisku Sanford Underground Research Facility u města Lead v Jižní Dakotě. Právě tam, v hloubce 1 500 metrů, totiž pracuje experiment LUX (čili Large Underground Xenon Detector). Detektor LUX se s pomocí 370 kilogramů kapalného xenonu snaží zachytit sebemenší stopu po wimpech (Weakly Interacting Massive Particles, WIMPs), těžkých a zároveň netečných částicích, které momentálně jsou ucházejícími kandidáty pro objasnění trýznivé záhady s temnou hmotou.

Tým projektu LUX vypustí ve středu 30. října do světa první výsledky svého pátrání. Načasování není špatné, vědci budou moci na halloweenských večírcích buď slavit pokrok v odhalení identity temné hmoty anebo zapíjet emoce nad její neproniknutelností. Je to zase ten okamžik, kdy celý svět čeká se zatajeným dechem na odpovědi, z nichž už předem mrazí. Mají wimpy? Anebo žádní wimpové nejsou?

Zvětšit obrázek

V podzemí LUX. Kredit: LUX Dark Matter Experiment.

Zvětšit obrázek

Detektor LUX. Kredit: LUX Dark Matter Experiment, Fermilab/ SLAC (Symmetry Magazine).

Drama je to veliké. Kolem temné hmoty teď panuje ohromná vřava, máme už k dispozici řadu dílčích výsledků rozličných experimentů, ale moc moudří z nich prozatím nejsme. Astrofyzici stále trvají na svém, že ve vesmíru je spousta hmoty, o které nevíme, co je zač. Experiment DAMA/LIBRA (Dark Matter Large Sodium Iodide Bulk for Rare Processes) v italských podzemních laboratořích Gran Sasso hlásil signál temné hmoty už před 10 lety, ale jejich pozorování se nepovedlo nezávisle ověřit. Před pár lety zase projekty Coherent Germanium Neutrino Technology v Soudanu, Minnesota a Cryogenic Dark Matter Search na Kalifornské univerzitě v Berkeley udělaly rozruch se slibnými, ale bohužel nepříliš statisticky průkaznými doklady temné hmoty, zatímco projekt XENON100 se 165 kilogramy xenonu v Gran Sasso nenašel po temné hmotě ani stopu.

Zvětšit obrázek

Nadzemí projektu LUX. Kredit: Matt Kapust, SURF.

Mezi různými hypotetickými wimpy je žhavým kandidátem na chladnou temnou hmotu nejlehčí neutralino. Pokud samozřejmě neutralina vůbec existují. Nejlehčí z nich by mělo mít hmotnost někde mezi 10 až 10 000 GeV. Na ulovení neutralin jako původce trablů s temnou hmotou se teď vynakládá spousta peněz a energie. Mnozí očekávají, že 30. října uslyšíme verdikt, jak to s neutraliny vlastně. Buď je v projektu LUX našli anebo se jim povedlo neutralina jako částice chladné temné hmoty vyloučit. V takovém případě by příznivci neutralin zamáčkli slzu a pak by mohli své úsilí v honbě za temnou hmotou napnout jiným směrem. Již brzy se jistě dozvíme víc!

Literatura

Nature News 22. 10. 2013, Wikipedia (Large Underground Xenon Detector, Weakly interacting massive particles, Neutralino).