28.09.2018
Редакция Naked Science

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.
Позавчера, 12:32
Алиса Гаджиева

Археологи обнаружили доказательства того, что доисторическое строение возрастом в 11 тысяч лет использовали для церемониальных действий, а потом преднамеренно засыпали землей.

Позавчера, 13:37
Ольга Иванова

Американские исследователи пришли к выводу, что человеческий мозг уменьшился из-за процессов глобализации, кооперации и разделения труда.

Позавчера, 13:46
Александр Березин

Повелители тундростепей Евразийского континента, оказывается, вовсе не вымерли с концом ледникового периода. Вопреки тому, что считалось ранее, они выжили — как минимум на Таймыре и как минимум до 1900 года до нашей эры. А это на много веков позже постройки пирамиды Хеопса. Получается, человек не привел мамонта к вымиранию? Или, напротив, нашел затерянные на Таймыре остатки вида и уничтожил их совсем недавно? Это сложный вопрос, от которого зависит ответ на другой: могут ли слоны заселить Север России и в наши дни?

18 октября
Елена Синицкая

На днях израильский ныряльщик обнаружил на дне Средиземного моря у Хоф-ха-Кармель древние предметы, среди которых оказался меч удивительной сохранности. По мнению специалистов Израильского управления древностей, железный меч с клинком около одного метра и 30-сантиметровой рукоятью принадлежал крестоносцу и датируется XII веком.

19 октября
Илья Ведмеденко

В КНР испытали монолитный твердотопливный ракетный двигатель, имеющий самую большую тягу в мире. Разработка изделия важна для создания ракет тяжелого класса.

Позавчера, 12:32
Алиса Гаджиева

Археологи обнаружили доказательства того, что доисторическое строение возрастом в 11 тысяч лет использовали для церемониальных действий, а потом преднамеренно засыпали землей.

13 октября
Мария Азарова

Анализ образцов крови, взятых у российских космонавтов до и после их полета на МКС, показал, что длительное пребывание в космосе может провоцировать повреждение мозга.

12 октября
Алиса Гаджиева

Две тысячи лет назад многие сооружения строили лучше, чем сегодня.

27 сентября
Мария Азарова

Новое исследование генетиков из Германии и Италии, похоже, помогло найти ответ на вопрос, который занимал ученых свыше двух тысяч лет: откуда взялись этруски?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

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

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: