Pohled do útrob CMS. Kredit: CERN.

Jak najít temnou hmotu? Fyzici už vyzkoušeli leccos a pořád nic. Nevzdávají to, ale ve hře jsou i hodně exotické možnosti. Včetně té, že jsme temnou hmotu vlastně už našli, a to před poměrně dlouhou dobou. Právě na tohle sázejí Xunyu Liang a Ariel Zhitnitsky z kanadské University of British Columbia, kteří jsou přesvědčeni, že temnou hmotu našel nejvíc cool přístroj všech dob, Velký hadronový srážeč LHC. Upřímně řečeno, slušelo by mu to.

Ariel Zhitnitsky. Kredit: CAP.

Jde o to, že se už několik let uvnitř LHC objevují podivné signály, kterým fyzici láskyplně přezdívají UFO. Nejde ale o létající talíře ani únosy labilních jedinců. Tahle škádlivá zkratka v tomhle případě znamená Unidentified Falling Objects neboli „neidentifikované padající objekty“. Jsou to záhadné poruchy protonového svazku, náhlé události vedoucí ke ztrátě části svazku, o nichž jsou vědci vcelku přesvědčeni, že je způsobují mikroskopická zrnka prachu, která se dostanou do dráhy protonů. Má to ale háček. LHC patří k nejčistším a nejpřesnějším přístrojům, jaké kdy fyzikové postavili. Kde by se tedy ten prach vzal?

Liang s Zhitnitským dělají exotickou vědu, jaká se vyloženě hodí do letního horka s extravagantními drinky a světélkující příbojem plným mušlí. Zabývají se temnou hmotou v podobě axionových kvarkových nuggetů (AQN, Axion Quark Nuggets). Zaujalo je, že velikost prachových částic, co údajně mají dělat UFO signály, má být cca jeden mikrometr. Shodou okolností je to právě velikost jejich axionových kvarkových nuggetů.

Logo. Kredit: University of British Columbia.

Nejdřív si mysleli, že UFO dělají přímo nuggety, to se ale nepotvrdilo. Pak je napadlo, že když nuggety nejsou oním „prachem“, mohly by způsobovat uvolňování částeček prachu v LHC. Liang a Zhitnitsky spočítali, že pokud by AQN proletěl Zemí ve vzdálenosti do 100 kilometrů od LHC, mohl by při svém průletu vytvořit slabou podzemní akustickou rázovou vlnu, která by urychlovač nepatrně rozechvěla. Takové zachvění by podle nich mohlo stačit k tomu, aby se několik zrnek prachu dostalo do protonového svazku a vyvolalo událost UFO. Výpočty ukazují, že takové signály by byly přibližně pětkrát silnější, než šum pozadí.

Badatelé navrhují zahájit pátrání v signálech UFO. Bylo to to podle nich možné okamžitě, bez jakýchkoli úprav nebo nového vybavení urychlovače. Pozoruhodné přitom je, že LHC už dnes disponuje vynikajícím systémem detektorů ztrát protonového svazku (beam-loss monitor), které byly instalovány z úplně jiného důvodu, kvůli ochraně před poškozením. Bylo by to poprvé, kdy by někdo použil LHC k hledání makroskopické temné hmoty. Navíc nemusí jít jen o LHC. Podobné události by mohly zachytit i jiné částicové urychlovače, takže by bylo možné vytvořit globální akustickou síť detektorů. Fyzici mají o zábavu postaráno.

Video: Ariel Zhitnitsky: "Axion quark nugget DM model"

Video: LHC animation: The path of the protons

Článek vznikl při poslechu: Beat Collider — Penumbra Drive | Dark Melodic Techno DJ Mix

Literatura

Science Alert 31. 7. 2026.

Physical Review D online (accepted) 18. 6. 2026.