Nowe wyjaśnienie anomalii neutrin w Antarktyce

Anomalie wystąpiły w 2016 i 2018 roku i zostały odkryte przez naukowców szukających promieni kosmicznych neutrin i ultra-wysokiej energii pochodzących z kosmosu, wszystkie śledzone przez szereg anten radiowych podłączonych do balonu pływające około 23 mil nad biegunem południowym. Neutrin są niezwykle małe cząstki, utworzone na wiele różnych sposobów, w tym rozwijanie gwiazdy i impulsów promieniowania gamma. Są wszędzie we wszechświecie i są wystarczająco małe, aby przejść przez prawie każdego obiektu, od ludzi, aby doprowadzić do budynków i samej Ziemi.

Zdarzenia zostały odkryte przez naukowców z eksperymentu ANITA, to skrót od Antarktydy impulsywny Transient Antenna, rozpoczęła się w 2006 roku, na biegunie południowym. Dwukrotnie, naukowcy odkryli ANITA sygnały radiowe naśladując neutrin wysokoenergetycznych pozornie przyjście w górę z ziemi z własnej woli. Naukowcy nadal zakłopotany aktywności, z około 40 papiery dotychczas dając szalenie różne odpowiedzi, impulsy są neutrina, które przeszły nieobciążony przez cały rdzenia Ziemi i wyszedł z ziemi; impulsy są długo poszukiwany „IV” neutrinem znany jako sterylny neutrinem; tajemnicza „ciemna materia” przestrzeni jest do winy; lub jest całkowicie nieznany granica fizyki cząstek i / lub astrofizyki prosząc o Nobel.

Ian Shoemaker, adiunktem w Katedrze Fizyki i Centrum Fizyki Neutrino, zarówno część Virginia Tech College of Science, ma inne, prostsze wytłumaczenie. W niedawnym artykule opublikowanym w czasopiśmie Annals z Glacjologia, Shoemaker i kilku kolegów postulować, że anomalie nie są od neutrin, ale są jedynie unflipped odbicia ultra-high-energetycznych promieni kosmicznych, które przybywają z kosmosu przegap lód warstwa wierzchnia, następnie wprowadź ziemię, uderzając głęboko, ubitego śniegu znany jako firn.

„Uważamy firn sub-powierzchnia jest winowajcą”, powiedział Shoemaker, dodając, że „firn jest coś między śniegu i lodzie lodowcowym. To ubitego śniegu, że nie jest dość gęsty wystarczy być lód. Tak, można mieć inwersji gęstości, z zakresów gdzie przejść z powrotem do wysokiej gęstości, niskiej gęstości, i tych najważniejszych rodzajów interfejsów, gdzie ta refleksja mogą się zdarzyć i może wyjaśnić te wydarzenia.”

Shoemaker dołączył na papierze przez jego byłego Ph.D. Doradca Alexander Kusenko z University of California Los Angeles Department Fizyki i Astronomii; Andrew Romero-Wilk, członek zespołu Anita i badacz z California Institute of Technology, Jet Propulsion Laboratory; i czterech innych naukowców, w tym dwóch glacjologów: Dustin Schroedera z Uniwersytetu Stanforda i Martin Siegert z Imperial College w Londynie.

Nazwać to przypadkiem brzytwa Ockhama (to wielowiekowa teoria, że ​​najprostszym rozwiązaniem najprawdopodobniej prawidłowa, dla tych, którzy pomijane filozofii na studiach), ale nie jest poręcz Shoemaker Anita. „Cokolwiek ANITA znalazła, to jest bardzo ciekawe, ale to nie może być noblista fizyka cząstek odkrycie.” Ale on nie jest dyskontowanie, że tak zwane anomalie nie mają wartość naukową. „ANITA nadal mogło odkrył coś ciekawego o glacjologii zamiast fizyki cząstek, może to być ANITA odkrył niezwykłe małych jezior polodowcowych.”

Sub-lodowatego jeziora były inny uwagę przez Shoemaker i jego zespół do odbicia. Jeziora te, głęboko pod ziemią, jednak są zbyt daleko rozsunąć według aktualnych badań, a tym samym nie są najbardziej prawdopodobne wyjaśnienie. Ale jeśli istnieje znacznie więcej niż dotychczas znane jeziora, odkrycie to byłaby duża wygrana dla naukowców badających krajobrazu i wnętrze Antarktydy. Szewc i jego zespół sugerują naukowcy celowo wysadzenia sygnały radiowe w obszarach, w których wystąpiły anomalie.

„Ja nie wiem nic o nich, ale one naprawdę istnieją,” Szewc powiedział jezior sub-lodowiec w Antarktyce. „Istnieją jezior pod lodem Antarktydy, a te miałyby prawo własności odblaskowe, ale nie są one na tyle powszechne. Naszą ideą jest to, że część impulsu radiowego z kosmicznym ray można dostać w głąb lodu przed odzwierciedlających, tak można mieć odbicie bez przerzucania faz. Bez odwracania fali, w tym przypadku, to naprawdę wygląda neutrino „.

Shoemaker dodał, że: „Kiedy promienie kosmiczne, czy neutrina, przejść przez lód przy bardzo wysokich energiach, rozpraszają się na materiałach wewnątrz lodu na protony i elektrony, a oni mogą zrobić wybuch radia, duży ładny sygnał radiowy, że naukowcy mogą zob. problemem jest to, że sygnały te mają charakterystykę impulsu radiowego neutrino, ale wydają się być znacznie bardziej niż przejeżdżające jest możliwe podanych znanych fizyce. Zwykli neutrina tylko nie tak to. ale promienie kosmiczne w te energie są wspólne wystąpienia i były postrzegane przez wiele, wiele eksperymentów.”

źródło Virginia Tech. "New explanation for neutrino anomalies in Antarctica: Scientists remain perplexed by the activity, with some 40 papers so far giving wildly different answers." ScienceDaily. ScienceDaily, 9 June 2020. <www.sciencedaily.com/releases/2020/06/200609190725.htm>.