Univerzita Komenského spoluorganizuje významnú medzinárodnú konferenciu

V dňoch 28. 8. – 1. 9. 2023 sa uskutoční vo Viedni XVIII International Conference on Topics in Astroparticle and Underground Physics – TAUP 2023. Konferencia je organizovaná spoločne Ústavom fyziky vysokých energií Rakúskej akadémie vied (HEPHY), Viedenskou univerzitou, Technickou univerzitou vo Viedni, Univerzitou v Innsbrucku a Univerzitou Komenského v Bratislave. Na konferencii sa očakáva priama účasť okolo 500 vedcov z celého sveta.


16. 08. 2023 14.15 hod.

Konferencia TAUP bola prvýkrát organizovaná v roku 1989. Odvtedy sa koná pravidelne každé dva roky na rôznych miestach vo svete. Je považovaná za jednu z najdôležitejších konferencií pre oblasť výskumu vesmíru. Predchádzajúca konferencia sa uskutočnila vo Valencii v roku 2021, avšak kvôli svetovej pandémii COVID-19 sa konala iba online formou. Preto sú svetoví vedci obzvlášť radi, že sa budú môcť opäť osobne stretnúť vo Viedni, navzájom prezentovať výsledky svojho výskumu a profitovať zo vzájomne motivujúcich diskusií.

Ústredným motívom konferencie je tmavá hmota vesmíru a výskum fundamentálnych vlastností neutrín, ktoré najmenej zo všetkých známych častíc interagujú s hmotou. Tieto záhadné častice môžu poodhaliť rúško tajomstiev týkajúcich sa vzniku a evolúcie vesmíru, dominancie hmoty nad antihmotou vo vesmíre, a ukázať správnu cestu formulácie jednotnej teórie fundamentálnych interakcií.

Tmavá hmota vesmíru, ktorá bola prvýkrát formulovaná pred takmer 100 rokmi, je stále považovaná za jednu z veľkých záhad modernej fyziky. Podstata problému je v tom, že vo vesmíre pozorujeme podstatne viac gravitačných prejavov, ako by sme očakávali od viditeľnej hmoty. Predpokladom je, že existuje hmota, ktorá nie je pozorovateľná pomocou elektromagnetického žiarenia. Túto hmotu nevidíme, preto ju nazývame "tmavou" hmotou vesmíru. Jej existencia sa hľadá rôznymi metódami, ktoré však zatiaľ jasne nepotvrdili jej prítomnosť. Na konferencii TAUP 2023 budú prezentované sofistikované experimentálne metódy na pozorovanie častíc tmavej hmoty ako aj nové teoretické riešenia problému existencie tmavej hmoty vesmíru.

Neutrína je ťažké pozorovať, pretože veľmi zriedka v interakcii s detektorom zanechávajú experimentálne merateľný signál. V dôsledku pozorovania neutrínových oscilácií vieme, že neutrína majú malé hmotnosti, ktoré však ešte neboli presne namerané. Na rozdiel od ostatých častíc Štandardného modelu ich hmotnosť môže byť generovaná iným mechanizmom ako prostredníctvom Higgsovej častice, a môže súvisieť s novou, vyššou, energetickou škálou vo fyzike. Rôzne typy neutrín sa môžu vzájomne transformovať, ale zatiaľ nevieme, či toto správanie je rovnaké pre neutrína a antineutrína. Neutríno nenesie elektrický náboj, a teda by mohlo byť aj svojou vlastnou antičasticou, tak ako to navrhol Ettore Majorana v roku 1937. Profesor Jochen Schieck z Rakúskej akadémie vied a TU Wien, predseda miestneho organizačného výboru konferencie, hovorí: "Hoci sme už objavili všetky častice Štandardného modelu časticovej fyziky, nie všetky parametre tohto modelu, ako napríklad vlastnosti neutrín, boli presne určené. Dúfame, že veľmi presným meraním týchto parametrov budeme schopní lepšie pochopiť a rozlúštiť nevyriešené záhady, ako je asymetria medzi hmotou a antihmotou vo vesmíre."

Okrem problematiky tmavej hmoty vesmíru a fyziky neutrín, súčasťou TAUP 2023 konferencie budú aj kozmologické prednášky o vplyve fyziky elementárnych častíc na vývoj vesmíru, a detekcia vysoko-energetického kozmického žiarenia z vesmíru.  Od roku 2015 je možné študovať vesmír aj prostredníctvom gravitačných vĺn. Celosvetovo existuje len niekoľko vedeckých infraštruktúr, ktoré môžu pozorovať formovanie gravitačných vĺn v dôsledku zrážok čiernych dier, neutrónových hviezd, atď. Súčasťou európskej iniciatívy pre experimenty pozorujúce gravitačné vlny tretej generácie, tzv. "Einsteinov teleskop", je aj príprava unikátneho experimentu, ktorý bude predmetom diskusie na konferencii. Dva mimoriadne príspevky budú prezentovať objav galaktického neutrínového žiarenia a pozorovanie gravitačných vĺn prostredníctvom nezrovnalostí v signáloch od pulzarov (rotujúcich neutrónových hviezd). 

Vo štvrtok 31. augusta o 18.30 hod. sa v Rakúskej akadémii vied uskutoční verejná prednáška nositeľa Nobelovej ceny za fyziku, profesora Arthura McDonalda z Queen's University v Kanade, s názvom "Využitie poslov vesmíru na pochopenie nášho vesmíru a jeho vývoja", ktorá bude adresovať možnosti pozorovania astrofyzikálnych procesov vo vesmíre pomocou elektromagnetického žiarenia, neutrín a gravitačných vĺn.

Fyzici z Univerzity Komenského v Bratislave budú prezentovať na tejto významnej medzinárodnej konferencii svoje vedecké výsledky týkajúce sa teórie neutrínových oscilácií, procesu bezneutrínovej dvojitej beta premeny jadier, detekcie astrofyzikálnych neutrín pomocou neutrínových teleskopov, ako aj vývoja urýchľovačových metód na kontrolu rádiočistoty materiálov pre ultra-senzitívne experimenty v podzemných laboratóriách.

Pavel Povinec, Fedor Šimkovic