Brouci pod rentgenem

Proč bychom měli prozařovat hmyz? A zrovna brouky? V našem případě to ovšem nejsou brouci z našich lesů, vod a strání, ale fosilie uchované v jantaru, a není to jen tak obyčejný rentgen, ale urychlovač částic PETRA III v Hamburku.

Studovat jantarové fosilie pomocí výpočetní tomografie na přístrojích běžně známých jako „cétéčka“¹⁾ je v poslední době velmi populární (viz rovněž Vesmír 99, 617, 2020/11). Ještě pokročilejší možnosti poskytují urychlovače částic, které umožňují opravdu výjimečné rozlišení a detailní pohled skrz hmotu jantaru nebo kopálu²⁾ na fosilii, která se skrývá uvnitř. Fosilní pryskyřice nemusí být ani broušená a dokonale průzračná. Záření urychlovače dokáže při správné kalibraci odfiltrovat nerovnosti a projít nečistotami v pryskyřici. Některé fosilie jsou zakryty mléčně bílou mlhou, která znemožňuje vidět povrch těla. Vzniká zřejmě vinou vlhkosti, která se vyloučila z těla živočicha po zalití pryskyřicí. Jiné jantary jsou tak tmavé, že přes ně není téměř vidět a další inkluze zase obklopuje síť prasklin a lomů, které vznikly při pohybu zalitého hmyzu ještě před smrtí. Všechny tyto překážky dokážou přístroje CT a urychlovače více či méně překonat, a proto se ke studiu fosilií používají čím dál tím častěji.

Experimentální místnost urychlovače částic PETR A III se stolkem na umístění vzorků (vlevo).

Snímek Jiří Kolibáč

Vnitřní struktura fosilního brouka Elektrocateres rappsilberi uchovaného v bittersfeldském jantaru. Video je složeno ze snímků pořízených na urychlovači částic PETRA III.

Video Jiří Kolibáč

Urychlovač částic PETRA III je jedním ze zařízení DESY (Deutsches Elektronen-Synchrotron). Prstenec má 2,3 km a byl postaven v roce 1978 – tehdy byl největší svého druhu na světě.³⁾ Původně sloužil pro experimenty v částicové fyzice (podílel se na objevu elementární částice gluonu), ale po roce 2010 se používá jako jeden z nejjasnějších zdrojů rentgenového záření na světě a dokáže vysílat i tvrdé (krátkovlnné) záření, které prochází kovy. Celkem je na prstenci 25 svazků rentgenových paprsků, které jsou až 5000× tenčí než lidský vlas. V hale Maxe von Laua se nachází téměř 60 experimentálních stanic a třísetmetrová podlaha haly je údajně největší souvislou betonovou deskou na světě. Díky tomu jsou maximálně tlumeny vibrace, což umožňuje vysokou přesnost experimentů.