Neviditelný čert

Na Live Science jsem nalezl článek, v němž se praví, že astronauti na Mezinárodní vesmírné stanici detekovali před osmi lety deset jader antihelia. Tedy částice, které se řadí do tzv. antihmoty. Antihmota je druh látky, která je složena z antičástic k běžným částicím, tzn. například pozitronů místo elektronů. Obecně antičástice je částice, která má všechny své náboje, například elektrický náboj, vůni či barvu, opačné než daná částice. Protože však např. mezony (tvořené kvarkem a antikvarkem) nelze jednoznačně přiřadit ani k "normální" hmotě, ani k antihmotě, rozumí se zpravidla v užším smyslu antihmotou pouze antičásticová obdoba klasické atomární hmoty, tedy látka tvořená jádry z antiprotonů a antineutronů a obalem z pozitronů. Následují výňatky z onoho článku.

Lucifer

Před osmi lety byly na Mezinárodní vesmírná stanici objeveny podivné částice antihmoty, které zpochybňují naše chápání fyziky. Nyní vědci navrhli, že záhadné kosmické „ohnivé koule“ by mohly pomoci vysvětlit tuto detekci. Fyzikové nedokážou pomocí standardního modelu, teorie popisující zoo subatomárních částic, vysvětlit, jak tyto ohnivé koule vznikly.

Všechny elementární částice mají odpovídající antičástice s opačnými elektrickými náboji, které při vzájemném kontaktu anihilují. Podle teorie by polovina hmoty ve vesmíru měla být antihmota, což by znamenalo, že by se vesmír brzy po velkém třesku sám zničil.

Přesto je antihmota ve vesmíru vzácná a pomíjivá. Urychlovače částic sice mohou generovat antičástice při srážkách protonů a elektronů a speciální detektory pozorují antičástice z vysokoenergetických srážek ve vesmíru, například při výbuchu supernovy, ale obvykle se jedná pouze o jednotlivé antičástice, jako jsou pozitrony (antielektrony) a antiprotony.

Přibližně před osmi lety však Alfa magnetický spektrometr (AMS-02) na palubě ISS detekoval asi 10 jader antihelia. Tato jádra se skládala ze dvou antiprotonů a jednoho nebo dvou antineutronů (pro verze antihelium-3 a antihelium-4). Pokud by se tento objev potvrdil další analýzou, zpochybnil by standardní model částicové fyziky.

Podle standardního modelu je k vytvoření antihelia-4 zapotřebí, aby se alespoň tři nebo čtyři antiprotony a antineutrony nacházely dostatečně blízko sebe a pohybovaly se dostatečně pomalu na to, aby se mohly slepit. Na základě těchto požadavků by na každých 10 000 antihelií-3 připadalo jedno antihelium-4.

V nové studii, publikované 21. června v časopise Physical Review D, se tým pokusil tento rozpor vysvětlit pomocí hypotetických objektů zvaných ohnivé koule. Tyto ohnivé koule by mohly být výsledkem v současnosti nepozorovaných jevů, jako jsou srážky extrémně hustých shluků temné hmoty – záhadné látky, která tvoří asi 80 % hmoty vesmíru, ale neinteraguje se světlem, takže ji nelze přímo pozorovat.

Ohnivá koule je hustá, energetická oblast vesmíru, která obsahuje velké množství antičástic. Jakmile se vytvoří, rozpíná se rychlostí blízkou rychlosti světla a uvolňuje do okolního prostředí antiprotony, antineutrony a antihelium. Antijádra následně putují ven a některá z nich se dostanou až na Zemi, kde je lze detekovat.

Zdroj: Live Science, Antimatter detected on International Space Station could reveal new physics

Moje poznámka

Antihmota je poněkud zavádějící fyzikální pojem. Osobně bych ho nepoužíval. Všechno, co existuje ve vesmíru, je hmota v nejrůznějších podobách. Ve skutečnosti je pojem antičástice míněn obrazně. Kupříkladu pozitron má opačný elektrický náboj než elektron atd., jak jsem zmínil v perexu. Antičástice mohou vytvořit atom, který má dle výše zmíněného v mnohých směrech opačné parametry než klasický atom

Existenci antihmoty předpověděl v roce 1928 britský fyzik Paul Dirac. Brzy poté (v roce 1932) Američan Carl David Anderson antihmotu skutečně objevil ve srážkách vysokoenergetických částic kosmického záření. Pokud víme, žádná volná nebo stabilní antihmota dnes ve vesmíru neexistuje. Vědci se domnívají, že těsně po velkém třesku, kdy vesmír vznikl, hmota a antihmota existovaly zároveň, ale hmoty bylo více. A to při vzájemné anihilaci způsobilo, že zbyla víceméně pouze hmota. Antičástice však byly detekovány. Momentální hypotéza je, že jejich zdrojem jsou „ohnivé koule“.

27.07.2024, 11:17:54   Publikoval Luciferkomentářů: 2