Анализ данных с нейтринного детектора ANITA заставил ученых говорить об отклонении от Стандартной модели — Naked Science
6 минут
Редакция

Анализ данных с нейтринного детектора ANITA заставил ученых говорить об отклонении от Стандартной модели

Астрофизики утверждают, что данные от двух событий, зарегистрированных детектором нейтрино ANITA в Антарктике, не могут быть объяснены Стандартной моделью и намекают на новые частицы. Причем уровень статистической значимости этих данных высок.

ce71e3993fac98998dc796035a9260a5
©Wikipedia

Эксперимент Antarctic Impulsive Transient Antenna (ANITA) стартовал летом 2006 года. Его цель — изучение нейтрино высоких энергий, испускаемых далекими космическими объектами, путем обнаружения радиоимпульсов, которые появляются при взаимодействии частиц со льдом. Именно поэтому детектор ANITA установлен на антарктической станции Мак-Мердо. Проект полностью финансирует NASA.

 

За почти 13 лет работы установки были зарегистрированы два события, которые не вписываются в предсказания Стандартной модели, что заставило астрофизиков, анализировавших данные, заговорить о намеке на новые частицы. Статья с подробным описанием выводов опубликована в репозиториях препринтов arXiv и представлена на публикацию в журнале Physical Review D.

 

Стандартная модель в современной физике — теория, описывающая взаимодействия всех известных элементарных частиц. Однако физики понимают, что модель неполная и уже не описывает некоторые явления. Поиск новых подобных явлений — отклонений от Стандартной модели — одна из основных задач экспериментальной физики высоких энергий.

 

Стандартная модель / ©Wikipedia

 

Как уже упоминалось выше, ANITA ищет радиоимпульсы, появляющиеся от столкновения нейтрино со льдом, благодаря эффекту Аскарьяна. Эффектом Аскарьяна называют когерентное радиоволновое черенковское излучение, которое возникает при прохождении частиц на околосветовых скоростях через вещество, в данном случае лед. За все время работы детектора ANITA не зарегистрировала ни одного такого радиоимпульса. Однако установка обнаружила другие сигналы, которые вызвали иные типы частиц из космоса. Когда космические лучи от далеких объектов, почти целиком состоящие из протонов, попадают в атмосферу Земли, это вызывает лавинообразный поток высокоэнергетичных заряженных частиц, который называется космическим атмосферным ливнем. Магнитное поле Земли изменяет траекторию движения этого потока, из-за чего образуются радиоволны. ANITA фиксирует их уже после того, как они отразятся ото льда, однако иногда детектор «ловит» радиоволны напрямую, если они проходят в направлении горизонта.

 

Представление художника о космических лучах / ©Aboutspacejornal

 

Эти два типа сигналов различают по тому, как поляризована радиоволна, что определяет направление, от которого они идут. Однако дважды — в 2006-м и 2014-м — детектор зафиксировал необычные радиоволны с неизмененной поляризацией, которые пришли из-под поверхности Земли, а не от горизонта. Это значит, что нейтрино прошли через планету, что, впрочем, не является отклонением от Стандартной модели. Странно другое: данные ANITA показали, что зафиксированные частицы должны были иметь высокую энергию. А при высокой энергии повышаются шансы того, что частица будет взаимодействовать с веществом, через которое пролетает. Поэтому исследователи утверждают, что у «нейтрино» с такими энергиями не было шансов пройти через планету. А значит, есть повод говорить об отклонениях от Стандартной модели. Ученые не настаивают на том, что обнаружили новый вид частиц. Однако объяснение этих явлений в рамках Стандартной модели невозможно.

 

В прошлом году отклонение было обнаружено коллаборацией ЦЕРН. Оно заключалось в нарушении лептонной универсальности распада нейтрального B-мезона на лептонную пару и возбужденный каон.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 15:52
5 минут
Ольга Иванова

Американские ученые проанализировали опыт жизни в изоляции населения Рапа-Нуи, чтобы выяснить, с какими проблемами могут столкнуться первые переселенцы на Марс и как эффективнее решить подобные вопросы.

Вчера, 11:36
3 минуты
Ольга Иванова

Причем древние породы оказались менее чувствительны к отношениям с владельцем, чем молодые.

Позавчера, 21:55
7 минут
Мария Азарова

Исследователи впервые показали присутствие коронавируса в ткани полового члена спустя как минимум полгода с момента заражения. Судя по всему, распространенная у пациентов с Covid-19 дисфункция эндотелиальных клеток может приводить и к развитию импотенции.

11 мая
11 минут
Мария Азарова

Американские ученые показали, что РНК коронавируса SARS-CoV-2 проходит через обратную транскрипцию, встраивается в геном инфицированной клетки и экспрессируется в виде «химерных» транскриптов, сливающихся с вирусными с клеточными последовательностями.

8 мая
37 минут
Александр Березин

Филипп Мандей основал целое направление исследований: он первым установил, что закисление океанов — последствие глобального потепления — угрожает обонянию и умению ориентироваться у морских рыб. Само собой, это создает угрозу их вымирания. Долго оставалось загадкой только одно: как существующие виды рыб перенесли серьезное закисление океана при прошлых изменениях климата. Теперь все проясняется: похоже, Мандей обнаружил эффект, которого никогда не было. Интересно, что вместе с ним его наблюдали еще 179 ученых — и теперь все они оказались в центре чудовищного скандала. Попробуем разобраться в деталях.

Позавчера, 21:55
7 минут
Мария Азарова

Исследователи впервые показали присутствие коронавируса в ткани полового члена спустя как минимум полгода с момента заражения. Судя по всему, распространенная у пациентов с Covid-19 дисфункция эндотелиальных клеток может приводить и к развитию импотенции.

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

23 апреля
11 минут
Василий Парфенов

Действующий глава NASA в рамках общения с прессой ответил на ряд вопросов, касающихся недавних заявлений российских политиков и главы «Роскосмоса» о скором отказе от собственного сегмента МКС. Администратор заверил всех, что агентство находится в хороших отношениях с Россией, а также поделился информацией о согласовании обмена местами для астронавтов и космонавтов в пилотируемых миссиях двух стран.

25 апреля
17 минут
Александр Березин

На этой неделе СМИ выдали новость, от которой можно впасть в шок: «Ранее из России уезжало около 14 тысяч исследователей [в год], теперь — 70 тысяч». Мы внимательно разобрались в ситуации и вынуждены отметить, что ничего подобного не было и нет. В реальности речь вовсе не об ученых и даже не о высококвалифицированных специалистах. Проблемы с учеными в России есть. Но в этом случае речь идет не о них, а о том, что отдельные бывшие комсомольские вожаки, удачно устроившиеся в РАН, перепутали утечку мозгов из России с отъездом из нее гастарбайтеров. Разбираемся, как это у них получилось.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: