KM3NeT

18. 6. 2025 - 18. 6. 2025

Neutrinový podvodní teleskop, na jehož vývoji se v rámci mezinárodního projektu KM3NeT podílí vědecký tým z Ústavu technické a experimentální fyziky Českého vysokého učení technického (ÚTEF ČVUT), zachytil neutrino s rekordně vysokou energií. Výsledky analýzy tohoto unikátního jevu, který může posunout vpřed neutrinovou astronomii a přispět k lepšímu poznání vesmíru, zveřejnil v těchto dnech prestižní časopis Nature.

Na jednom ze dvou podvodních neutrinových teleskopů KM3NeT, který se nachází 3,5 kilometrů pod hladinou Středozemního moře u břehů Sicílie, bylo detekováno neutrino o prozatím nejvyšší historicky naměřené energii asi 220 peta-elektronvoltů (PeV). Jedná se o energii až 30 tisíc krát větší, než jaké bylo dosaženo na urychlovači LHC v CERN. A také o vůbec první důkaz existence neutrin s takto vysokou energií v kosmu.

Třebaže k samotné detekci vysokoenergetického neutrina došlo již 13. února 2023, teprve dnes, po dvou letech, přinesl časopis Nature detailní zprávu vycházející z analýzy a interpretace získaných dat. Podle vědců mezinárodního projektu KM3NeT, který teleskop provozuje, by zachycení této unikátní částice mohlo přivést k přehodnocení našeho chápání zdrojů kosmického záření a rozšířit naše znalosti kosmu. 

Neutrinový teleskop KM3NeT je jedním ze zařízení, jehož účelem je detekce neutrin přicházejících z kosmu. Ta jsou vědci považována za jedny z nejzáhadnějších a těžko zachytitelných elementární částic. Nemají elektrický náboj, téměř žádnou hmotnost a s hmotou interagují natolik slabě, že jsou schopné proletět skrz Zemi. Ale právě díky těmto svým vlastnostem se mohou stát jakýmisi „vesmírnými pošťáky“, které nic nedokáže zastavit a kteří nám mohou z hlubin vesmíru přinést cenné informace o jeho podobě a fungování.

Zařízení vzniklo v rámci projektu KM3NeT, úspěšné mezinárodní kolaborace v oblasti neutrinové fyziky, jejíž aktivními účastníky jsou dnes vedle Francie, Itálie, Nizozemí, Německa a dalších zemí také Česká republika a Slovensko.

„To, že se nám podařilo neutrino s takto vysokou energií detekovat, je výsledkem obrovského společného úsilí řady mezinárodních týmů vědců, inženýrů a techniků,“ komentuje dosažený výsledek technický manager projektu Miles Lindsey Clark z francouzského institutu Le Laboratoire Astroparticule et Cosmologie.

Českou republiku v KM3NeT zastupuje Ústav technické a experimentální fyziky Českého vysokého učení technického (ÚTEF ČVUT), který ve svém týmu soustředil vědce z ČR, Slovenska i Velké Británie. A na financování naší účasti v projektu získal také podporu Grantové agentury České republiky. 

 „Náš ústav se věnuje výzkumu neutrin v jeho krajních polohách. V podzemních laboratořích, jako je LSM Modane, se v prostředí, kam neproniká kosmické záření, snažíme zjistit hmotnost neutrina. Kdežto na podvodním teleskopu, jako je KM3NeT, se naopak snažíme zachytit kosmická neutrina s maximální možnou energií,“ vysvětluje podstatu dlouholetého výzkumu vědců z ÚTEF ČVUT jeho ředitel Ivan Štekl. 

Vedle samotného výzkumu „nejzáhadnější“ elementární částice s sebou podle něj neutrinová fyzika jako vedlejší efekt přináší také technologický rozvoj v oblasti vývoje detektorů, robotiky a bezpečnosti jaderné energetiky. A v poslední době se při analýze dat získaných z neutrinového teleskopu čím dál tím více uplatňují také technologie spojené s AI.

Podvodní neutrinový teleskop KM3NeT je určený především pro studium vysokoenergetických neutrin a jejich zdrojů v kosmu. Skládá se z digitálních optických modulů, skleněných koulí o průměru přibližně 40 cm, v jejichž útrobách jsou umístěné fotonásobiče a další potřebná elektronika. Optické moduly jsou pak zavěšeny na ocelová lana a spuštěny do hloubky 3,5 kilometru, kde vytvářejí 700 metrů dlouhé řetězce ukotvené na mořském dně.

Podle předpokladu vědců mohla vysokoenergetická částice zachycená neutrinovým teleskopem vzniknout jako produkt kataklyzmatických astrofyzikálních fenoménů jako je růst supermasivních černých děr ve středu některých galaxií, exploze supernov či záblesky gama záření, o nichž prozatím máme jen nejasnou představu.

 

Tyto zdroje kosmického záření si můžeme představit také jako supervýkonné přirozené „urychlovače“, které vytvářejí proudy částic. Ty pak v okolí zdroje interagují s hmotou nebo fotony a vytváří mimo jiné takzvaná kosmická neutrina, která se vydávají na svou pouť vesmírem a z nichž některá dorazí až na Zemi. Detekování neutrina s takto vysokou energií je proto výjimečnou událostí, která může otevřít novou kapitolu v neutrinové astronomii a obecněji v poznávání vesmíru.

 

Webové stránky experimentu KM3NeT:

www.km3net.org

 

Použité ilustrace: Copyright KM3NeT

 

Zpět na seznam

Pictures_KM3NeT

OBR_1

OBR_1

OBR_2

OBR_2

OBR_3

OBR_3

OBR_4

OBR_4