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

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.
3 часа назад
30 минут
Илья Ведмеденко

Многие слышали словосочетание «солдат будущего», однако не все понимают, о чем именно идет речь. Сегодня мы рассмотрим этот термин на примере экипировки для военнослужащих российской армии, известный как «Ратник», а также поговорим о перспективном комплекте, получившем ранее обозначение «Сотник».

2 часа назад
47 минут
Александр Березин

Новые данные показывают: численность бобров в России и Евразии резко недооценивалась. Их здесь миллион, а вскоре будет во много раз больше. Тогда бобры полностью изменят наш ландшафт — причем в лучшую сторону. Как ни странно, эти существа способны заселить не только леса, но и тундру, степь и даже морские берега. По пути они полностью изменяют экосистему — а также шансы на выживание в ней людей. Начнись процесс бобриной реконкисты чуть раньше — и тысячи москвичей были бы спасены. Попробуем разобраться почему.

Позавчера, 10:58
21 минута
Ольга Иванова

Европейцы считают запах духов «Шанель» приятным, а папуасы Новой Гвинеи терпеть его не могут, зато обожают аромат свиного жира. Почему разные культуры оценивают запах по-своему, какую роль в нашей жизни играют ароматы, как мы выбираем партнера, опираясь на собственный нюх, и почему супружеским парам не стоит спать под одним одеялом? Об этом – в нашем материале.

19 мая
6 минут
София Жаботинская

Новый препарат, который, по мнению его создателей, может помочь остановить пандемию раньше и эффективнее, чем вакцинация, подошел к стадии клинических испытаний.

Позавчера, 10:58
21 минута
Ольга Иванова

Европейцы считают запах духов «Шанель» приятным, а папуасы Новой Гвинеи терпеть его не могут, зато обожают аромат свиного жира. Почему разные культуры оценивают запах по-своему, какую роль в нашей жизни играют ароматы, как мы выбираем партнера, опираясь на собственный нюх, и почему супружеским парам не стоит спать под одним одеялом? Об этом – в нашем материале.

Позавчера, 16:14
2 минуты
Илья Ведмеденко

Десантный транспорт-док типа San Antonio испытал установленную на его борту мощную лазерную установку Laser Weapon System Demonstrator (LWSD) Mk 2 Mod 0: в ходе тестов был успешно уничтожен беспилотник.

25 апреля
29 минут
Редакция

Если сегодня вам, допустим, 30 лет, то за вашу жизнь население планеты уже дважды «добавляло» очередной миллиард. Когда вам было десять лет в 1999 году, население планеты достигло шести миллиардов. В 2011 году, когда вам исполнилось 22 года, была преодолена планка в семь миллиардов человек. Сегодня нас 7,7 миллиарда. Что же будет, когда пройдет еще 30 лет? По оценкам ООН, уже через пять лет, если динамика роста численности населения не претерпит разительных изменений, на планете появится восьмимиллиардный житель. А дальше что? Перенаселение, нехватка воды и пищи, не говоря уже о прочих ресурсах, и волны беженцев? Или все, на самом деле, не так страшно?

14 мая
6 минут
София Жаботинская

Две-три чашки кофе в день обеспечивают уменьшение как подкожного, так и висцерального жира у женщин — по сравнению с теми, кто пьет кофе реже или не пьет совсем.

18 мая
47 минут
Александр Березин

«Новая газета» обратила внимание, что в статистике столицы — эпицентра коронавирусной эпидемии в России — в апреле 2020 года виден аномальный всплеск смертей. Он в разы превышает официальные цифры гибели людей от Covid-19. Власти опять скрывают? Naked Science внимательно присмотрелся к ситуации и обнаружил, что дело совсем в другом факторе, никак не связанном с новой болезнью. Рассказываем, о чем речь.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: