CENTRUM.CZ > Techzpravy.cz > 26. 8. 2025, 17:00

Příroda má k dispozici dokonalý urychlovač temné hmoty

Sdílet

Hledání temné hmoty, této nepolapitelné součásti vesmíru, podnítilo výstavbu kolosálních vědeckých infrastruktur. Vysoké náklady a časový rámec těchto zařízení však zatěžují federální rozpočty na výzkum.

Zdroj: [email protected] / Depositphotos

Například slavný LHC si od svého vzniku vyžádal investice v řádu miliard eur. Vědci z Univerzity Johnse Hopkinse v reakci na to zkoumají levnější alternativy a naznačují, že příroda sama prostřednictvím supermasivních černých děr možná již provádí experimenty v oblasti částicové fyziky.

Podle tohoto přístupu by rotující supermasivní černé díry fungovaly jako urychlovače kosmických částic. Tito hvězdní obři by byli schopni urychlovat částice na extrémní energie a vytvářet tak i nepolapitelné částice temné hmoty, což je úspěch, kterého pozemská zařízení dosud nedosáhla. Tato možnost by otevřela levnou cestu k detekci částic, které tvoří největší záhady vesmíru.

Černé díry jako přírodní urychlovače částic

Pozemní urychlovače v tomto smyslu rozbíjejí částice o sebe a vytvářejí tak záblesky energie, které by mohly odhalit novou, dosud nezjištěnou temnou hmotu. Uvádí to studie v časopise Physical Review Letters, o níž informoval server SciTechDaily. Černé díry, které díky své gravitaci rotují s větší silou, získávají energii z rotace, aby urychlily částice, což kopíruje podmínky těchto experimentů.

Mohlo by vás zajímat: Luxus římské elity: Co skrývá zatopené město neřesti

Scientists Eye Black Holes as Cosmic Supercolliders in the Hunt for Dark Matter | https://t.co/SNXM1Gca6p

— SciTechDaily (@SciTechDaily1) August 16, 2025

Podobně rychle rotující černé díry v galaktických centrech emitují výtrysky plazmatu, poháněné proudy energie z rotace a akrečního disku. Studie ukazuje, že „proudy plynu“ v blízkosti černé díry mohou být mnohem prudší a vytvářet chaotické srážky částic.

Podle spoluautora studie Josepha Silka přitom některé částice z těchto srážek mizí v černé díře, jiné jsou však vyvrženy a urychleny na nebývalé energie. Energetický rozsah těchto svazků by mohl být stejný nebo větší než u superurychlovače nové generace, což nabízí doplňující výsledky. I když jsou černé díry daleko, jejich částice dosáhnou Země, což nabízí náznaky nového srážeče mezi nejzáhadnějšími objekty ve vesmíru.

Jak tento objev využít

A konečně, k detekci těchto vysokoenergetických částic by vědci mohli využít stávající observatoře, jako je například neutrinová observatoř IceCube na jižním pólu nebo Kubický kilometrový neutrinový teleskop. Observatoř IceCube již detekovala nejenergetičtější neutrina. Tyto observatoře jsou schopny zachytit vysokoenergetická neutrina, subatomární částice, které téměř neinteragují s hmotou a mohou cestovat na velké vzdálenosti, aniž by byly zastaveny, což z nich činí ideální posly extrémních kosmických jevů.

Video k článku ZDE

Zdroj: Youtube.com

Detekce těchto částic by navíc mohla nejen potvrdit existenci temné hmoty, ale také nabídnout nové poznatky o povaze černých děr a jejich vlivu na vývoj vesmíru. Výzkum v této oblasti je teprve v počátcích, ale slibuje revoluci v našem chápání vesmíru a jeho nejzáhadnějších složek.