Jak příznivci extrémní vědy jistě vědí, na Jižním pólu pracuje neobyčejně cool neutrinová observatoř IceCube, která loví extrémně energetická neutrina a snaží se objasnit původ vysokoenergetických kosmických paprsků. Na OSLU jsme již uvítali chycení vysokoenergetických neutrin Bert a Ernie s energií kolem 1 petaelektronvoltu (jednoho milionu miliard elektronvoltů) a také Ptáka Buka s energií zhruba dvojnásobnou, čili kolem 2 PeV, kterého ulovili v datech z roku 2013.
Experiment IceCube nedávno ohlásil chycení čtvrtého extrémně energetického neutrina, tentokrát s rekordní energií, která činila zhruba 2,6 PeV. V médiích se zatím neobjevilo jeho jméno, vzhledem k nepřehlédnutelné oblibě vysílání pro děti „Sezamová ulice“ mezi drsnými lovci neutrin v Antarktidě si ale dovolujeme navrhnout dosud volné a poměrně přiléhavé jméno Cookie Monster (takový ten modrý, co miluje sušenky), česky se mu říká poněkud frivolně Keksík.
Keksíka v datech IceCube objevil tým německé techniky Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (RWTH Aachen University). Jak už to chodí, vlastně dělali něco jiného. Pátrali po astrofyzikálních mionových neutrinech a snažili se potvrdit předešlá měření IceCube, najednou ale ulovili nové extrémně energetické neutrino s rekordními parametry. Badatelé ho objevili díky mionové stopě, kterou přílet Keksíka zanechal. Miony jsou těžší příbuzní elektronů a vznikají, když mionové neutrino interaguje s atomovým jádrem. V tomto případě prý byla mionová stopa dlouhá několik kilometrů a observatoř IceCube ji nemohla zachytit celou. Vědci proto odhadují, že skutečná energie nového rekordního neutrina byla vlastně ještě několikrát vyšší.
Hlavním cílem IceCube je odhalit záhadu původu vysokoenergetických částic kosmického záření. Vysokoenergetické kosmické záření by mělo pocházet ze stejných zdrojů jako vysokoenergetická neutrina. Aby to ale nebylo jednoduché, kosmické záření je tvořeno elektricky nabitými částicemi, takže cestou ze svého zdroje letí po naprosto zběsilých drahách, po nichž je ženou rozmanitá magnetická pole, na která ve vesmíru narazí. Neutrina naštěstí letí přímou cestou, takže astrofyzici předpokládali, že se prostě podívají proti směru letu vysokoenergetických neutrin a tam najdou jejich zdroje.
V posledních letech se ale bohužel ukázalo, že když prohledáme oblohu v místech, odkud k nám přiletí extrémně energetické neutrina, tak tam nejsou žádné vysokoenergetické jevy, které bychom mohli považovat za zdroj takového neutrina. Takže máme problém a teoretičtí fyzici si lámou hlavy, co s tím. Objevují se i takové návrhy, že extrémní neutrina jsou vlastně pozůstatkem vzniku vesmíru při Velkém třesku a že tedy letí vesmírem odjakživa a nemají žádný zdroj, jaký bychom mohli objevit.
Spencer Klein z laboratoří Lawrence Berkeley National Laboratory a jeho kolegové se drží poněkud při zemi a naznačují, že extrémní neutrina stále lze vysvětlit pomocí tradičních astrofyzikálních objektů – pokud lze takový příměr použít pro supermasivní černé díry. Jedním dechem ale přiznávají, že původ vysokoenergetických neutrin a kosmického záření je přes veškeré snahy stále záhadný a že nové rekordní neutrino k jeho odhalení nijak zvlášť nepřispělo. Budeme se tedy těšit na další objevy a doufat, že i tahle záhada zvídavým astrofyzikům nakonec neodolá.
Video: Cosmic Neutrinos in the IceCube Detector. Kredit: APS Physics
Literatura
Lawrence Berkeley National Laboratory News 12. 8. 2015.