Neutrina, která nikdo nečekal

Tohle je příběh, který fyziky docela nadchl.

Vědci sledovali jednu obzvlášť záhadnou částici — neutrino. Pro ty, kteří neví: jde o jakousi duchovní entitu subatomárního světa. Prolétává doslova vším, i celou Zemí, a vůbec si přitom nic nedělá. Tentokrát ji vystopovali až do neskutečně vzdálené galaxie. Tam měl čekat standardní zdroj — supermasivní černá díra ve svém živlu.

Ale realita? Žádná aktivita. Nula. Nic.

Místo toho našli galaxii nacpanou nově narozenými hvězdami. Pracovaly na plné obrátky jako nějaká kosmická výrobní linka. A právě tenhle objev fyziky tak vzrušuje — může totiž vysvětlit, odkud se bere spousta těchhle tajemných neutrin.

Co je na neutrinech tak zajímavého?

Neutrina jsou tak trochu samotáři. Nerada se stýkají s čímkoli — s hmotou, energií, ani mezi sebou. Procházejí vaším tělem právě teď, zatímco tohle čtete. A vy to prostě nepoznáte.

Vědci se desítky let snaží zjistit, odkud ta vysoce energetická neutrina přicházejí. Několik zdrojů už našli — většinou galaxie s aktivními černými dírami uprostřed. Ale součet všech známých zdrojů nestačí vysvětlit všechna neutrina, co ve vesmíru létají.

A přesně tady může tenhle výzkum pomoct.

Galaxy s přezdívkou Shadow Blaster

Galaxie dostala oficiální jméno JCMT0402−0424. Ale vědci ji říkají mnohem lákavěji: Shadow Blaster — Stínový bombardér. Proč? Protože je tak zamazaná prachem, že běžné dalekohledy nevidí do jejího středu v normálním světle. Zato v určitých vlnových délkách doslova září.

Tahle galaxie sedí zhruba 11 miliard světelných let daleko. Koukáme na ni tak, jak vypadala, když vesmír byl ještě mladý. A je to pořádný kus — jedna z nejjasnějších galaxií, jaké se v těchto vlnových délkách kdy pozorovaly.

Tady to začíná být zajímavé. Vědci čekali aktivní černou díru, která chrlí proudy hmoty a záření. Tak to u těchhle jasných, neutrina produkujících galaxií obvykle funguje. Ale když se podívali zblízka? Nic. Žádné stopy po černé díře.

Tak co tam teda svítilo?

Trik s gravitační čočkou

Studovat něco 11 miliard světelných let daleko? To není sranda. Ani ty nejlepší teleskopy toho tolik nezvládnou. Ale vědci měli štěstí — přímo mezi Shadow Blaster a Zemí stála další galaxie.

Její gravitace ohýbala a zesilovala světlo přicházející od Shadow Blaster. Fungovala jako přírodní lupa. Tomuhle jevu říkáme gravitační čočkování. Vesmír jim prostě přihrál nápomocnou ruku.

S tímhle zvětšením mohli nahlédnout hluboko do nitra Shadow Blaster a zjistit, co se tam doopravdy děje.

Hvězdná porodnice v extraturbu

Výsledek? Galaxie nesvítí díky černé díře. Svítí proto, že produkuje hvězdy zběsilým tempem.

Shadow Blaster má husté jádro nacpané plynem a prachem v oblasti o průměru jen 1500 světelných let. Pro představu: naše Mléčná dráha má napříč kolem 100 tisíc světelných let. Takže si představte, že do té mrňavé oblasti nacpete obrovské množství materiálu.

Takové extrémní podmínky jsou ideální pro výrobu neutrin. Hvězdy se rodí, hvězdy explodují, hvězdy umírají — a v tomhle husímince se částice řítí do vesmíru.

Co to mění?

Tady přichází ta vzrušující část. Pokud můžou galaxie plné hvězdotvorby produkovat neutrina, možná jsme právě našli chybějící díl skládačky.

Vědci odhadují, že tyhle kompaktní, prašné, hvězdotvořící galaxie by mohly vysvětlit až 20 % všech vysoce energetických neutrin ve vesmíru. To není malé číslo. Znamená to, že jsme celou dobu přehlíželi významný zdroj.

Je to jako kdybyste zjistili, že v celém městě existuje skupina lidí, kteří tiše vyrábějí něco, o čem jste si mysleli, že to umí jen hrstka vyvolených.

Samozřejmě, je potřeba další výzkum. Musíme ověřit, jestli jsou hvězdotvořící galaxie skutečně tak důležité. Ale pokud se to potvrdí, změní to celý náš pohled na to, odkud neutrina pocházejí.

A taky nám to připomene, že vesmír má pořád plno překvapení. Někdy ta úplně nejočekávanější odpověď je úplně špatně. A to je přesně to, co dělá vědu tak zábavnou.

Zdroj: ScienceDaily