• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
28.09.2018
Редакция Naked Science
776

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 / Автор: Cloelia Andronicus

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.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
15 мая
НИУ ВШЭ

Международный коллектив исследователей при участии ученых из Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ изучил, как выбор иностранного языка влияет на когнитивные способности человека. Оказалось, что языки, непохожие на родной, стимулируют когнитивную функцию на начальном этапе их изучения, а близкие к родному имеют отложенный эффект и помогают мозгу эффективнее работать при более высоком уровне владения иностранным языком.

Позавчера, 10:39
Даниил Сухинов

Что заставляет одних животных быть моногамными, иметь на протяжении жизни только одного партнера и ухаживать за потомством, в то время как другие близкородственные виды не стеснены подобными рамками и могут вести беспорядочную половую жизнь? Исследователи из США и Канады, вероятно, нашли ответ на этот вопрос — по крайней мере для двух видов хомячков.

Сегодня, 12:12
Игорь Байдов

Не успели утихнуть разговоры об испытании нового британского лазерного оружия, как правительство этой страны выпустило очередной пресс-релиз, в котором рассказало о работе над еще одной установкой против беспилотников. Эксперты считают, что это оружие — альтернатива дорогостоящим ракетам. Стоимость выстрела из него составит чуть больше 10 центов.

15 мая
НИУ ВШЭ

Международный коллектив исследователей при участии ученых из Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ изучил, как выбор иностранного языка влияет на когнитивные способности человека. Оказалось, что языки, непохожие на родной, стимулируют когнитивную функцию на начальном этапе их изучения, а близкие к родному имеют отложенный эффект и помогают мозгу эффективнее работать при более высоком уровне владения иностранным языком.

13 мая
Александр Березин

Десятки лет назад ученые выдвинули гипотезу, что облик рода Homo возник под действием специфической задачи: добычи дичи с помощью бега. Несмотря на общую логичность этой версии, против нее выдвигали ряд контраргументов: бег энергозатратен, да и примеров «беговой охоты» в XX веке не столь много. Похоже, теперь оба эти возражения снимаются.

15 мая
Игорь Байдов

Несколько лет назад ученые открыли белый карлик, вращающийся вокруг солнцеподобной звезды в системе KIC 8145411. После ряда спектроскопических исследований выяснилось, что этот объект очень «легкий». В свою очередь, компьютерное моделирование показало, что маломассивные белые карлики в такого рода системах существовать не могут. После нового анализа американские астрономы, наконец, объяснили этот феномен.

24 апреля
Ольга Иванова

Ученые из Австралии и Канады пришли к выводу, что подавляющее большинство одиноких людей не вступает в романтические отношения из-за страха. С одной стороны ими руководят опасения, что их отвергнут, с другой — что они потеряют свою независимость.

15 мая
НИУ ВШЭ

Международный коллектив исследователей при участии ученых из Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ изучил, как выбор иностранного языка влияет на когнитивные способности человека. Оказалось, что языки, непохожие на родной, стимулируют когнитивную функцию на начальном этапе их изучения, а близкие к родному имеют отложенный эффект и помогают мозгу эффективнее работать при более высоком уровне владения иностранным языком.

3 мая
Василий Парфенов

Ледяной покров Антарктики претерпевает значительные изменения на протяжении года, и его поведение хорошо изучено в общем. Но некоторые локальные аномалии объяснить не получается вот уже несколько десятилетий. Одна из них — полынья возвышения Мод, или полынья моря Уэдделла, которая появляется нерегулярно на одном и том же месте. Международная команда океанологов, наконец, смогла разгадать механизмы ее образования.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: