Tajemnou látku ve vesmíru může hledat také váš chytrý telefon

Už od konce srpna roku 2016 probíhá mezinárodní projekt CREDO (Cosmic-Ray Extremely Distributed Observatory), na jehož realizaci se mimo jiných podílejí také vědci z Fyzikálního ústavu v Opavě.

Projekt je zaměřený na detekci kosmického záření a hledání tajemné “skryté látky” (nebo též “temné hmoty”) ve vesmíru. Rozklíčování její záhady by mohlo být na dosah za pomoci co nejširší veřejnosti po celé planetě, protože k detekci prchavých částic, které skrytou látku provázejí, si vystačíte s aplikací na svém chytrém telefonu.

Související

Ilona Cílková

Na oběžné dráze Země se začne do pěti let stavět…

Martin Pokorný

Astronomové objevili nejvzdálenější kvasar s…

Více než 95 % složení vesmíru je nám stále neznámé: předpokládá se, že 68 % tvoří skrytá energie a zbývajících 27 % neznámého složení představuje skrytá hmota. Je známo, že tyto komponenty ve vesmíru opravdu existují, a to kvůli řadě jinak nevysvětlitelných jevů, například z rozporuplného pozorování rotací galaxií.

Na to upozorňovali už v roce 1932 nizozemský astronom Jan Oort (1900-1992) a v roce 1933 švýcarsko-americký astronom s českými kořeny, Fritz Zwicky (1898-1974). Na rozdíl od skryté energie není skrytá hmota rozložena v prostoru rovnoměrně. Díky své gravitaci tvoří shluky podobně jako viditelná hmota, která je k těmto shlukům také přitahována.

Některé novější výzkumy ukazují, že by skrytá hmota mohla mít vliv na elektromagnetické záření přítomné ve vesmíru – na polarizaci mikrovlnného pozadí. Ale jinak nikdo nemá tušení, jakou mají tyto komponenty povahu či podobu. Existují pouze domněnky, které se bez lepší pozorovací technologie mohou jen těžko potvrdit či vyvrátit.

Odpovědi se ale skrývají v kosmickém záření. Každou sekundu je naše Země bombardována miliardami nabitých mikroskopických částic včetně těch z neznámé skryté hmoty. Některé z těchto částic mohou mít extrémně vysokou energii, která může i miliardkrát překročit energii vytvořenou na Zemi pomocí největšího urychlovače částic v ženevském CERNu.

Tyto částice se nazývají kosmické záření a čím více energie tyto částice mají, tím vzácnější jsou. Kosmickou částici s nejvyšší energií je velice obtížné detegovat: Za celé století se může detegovat třeba pouze jedna jediná na ploše čtverečního kilometru. Aby se pravděpodobnost takové detekce zvýšila, je nutné postavit větší detektor. Je možné postavit nějaký o velikosti kontinentu, celé Země, anebo i ještě větší? Lidé z projektu CREDO právě takovéto ambiciózní myšlenky chtějí dosáhnout.

Mezinárodní projekt CREDO (Cosmic-Ray Extremely Distributed Observatory), zahájený vědci z Ústavu jaderné fyziky v Krakově a Fyzikálního ústavu v Opavě (celkem se do projektu zapojili vědci z 19 zemí na 5 kontinentech) by této tajemné látce mohl konečně přijít na kloub. Zaměřuje se na jednu z mnoha teorií o tom, čím by tato skrytá hmota mohla být – na superhmotné částice zrozené v raném vesmíru. Pokud je tato teorie správná, samotné superhmotné částice nemůžeme vidět, ale měli bychom být schopni detekovat pozůstatky po jejich rozpadu.

Tedy vzácné fotony s velmi specifickou energií, o nichž se předpokládá, že jsou výsledkem tohoto rozpadu. Stávající observatoře, které hledají částice z vesmíru, mají minimální šanci na úspěch tyto mimořádně prchavé částice detekovat, protože pokrývají nepatrný zlomek zemského povrchu. Potřebovali bychom detektor o velikosti Země, což zjevně není možné. Můžeme však s vaší pomocí udělat spoustu malých detektorů rozmístěných po povrchu Země.

Jak to funguje? Pokud máte chytrý telefon s fotoaparátem, již máte hardware, který je zapotřebí k detekci těchto částic. Stačí si tedy stáhnout aplikaci CREDO detektor a začít v běžném záření kolem nás identifikovat i ony specifické částice. Aplikace používá kameru vašeho chytrého telefonu (zatímco se telefon třeba nabíjí na stole a kamera je zakrytá) k hledání jasných pixelů způsobených dopadem vysoce energetické částice na CCD detektor ve fotoaparátu.

Na servery CREDO se odešle malá „miniatura“ takové detekce spolu s časem a datem, kdy byl váš přístroj do projektu zapojen. Zpětně můžete sledovat, zda právě váš telefon nezachytil onu specifickou částici z vesmíru.