Nova explicação para as anomalias de neutrinos na Antártida

As anomalias ocorreu em 2016 e 2018 e foram descobertos por cientistas em busca de raios e neutrinos cósmicos ultra-alta energia provenientes do espaço, todos acompanhados por um conjunto de antenas de rádio ligados a um balão flutuando cerca de 23 milhas acima do Pólo Sul. Neutrinos são extremamente pequenas partículas, criadas em um número de maneiras, incluindo estrelas explodindo e explosões de raios gama. Eles estão por toda parte no universo e são pequenos o suficiente para passar através de praticamente qualquer objeto, de pessoas para levar a edifícios e da própria Terra.

Os eventos foram descobertos por cientistas do experimento ANITA, que é curto para Antarctic Impulsivo Transient Antena, iniciado em 2006, no Pólo Sul. Por duas vezes, os cientistas ANITA descobriu sinais de rádio imitando neutrinos altamente energéticos aparentemente vindo para cima da terra em seu próprio acordo. Os cientistas continuam perplexos com a atividade, com cerca de 40 trabalhos até agora dar respostas muito diferentes, os pulsos são neutrinos que passaram desimpedido através de todo o núcleo da Terra e saíram da terra; Os pulsos são a longo procurados "quarto" neutrino conhecido como o neutrino estéril; a "matéria escura" misteriosa do espaço é a culpa; ou esta é uma fronteira inteiramente desconhecido de partículas e / ou física astrofísica implorando por um Nobel.

Ian Shoemaker, um professor assistente no Departamento de Física e do Centro de Física de Neutrinos, ambos parte da Virginia Tech College of Science, tem uma explicação diferente, mais simples. Em um artigo recente publicado na revista Annals of Glaciologia, Shoemaker e vários colegas postular que as anomalias não são de neutrinos, mas são apenas reflexos unflipped dos raios cósmicos ultra-alta-energia que chegam a partir do espaço, perca o gelo camada superior, em seguida, entrar no terreno, atingindo neve profunda, compactado conhecido como firn.

"Achamos que firn sub-superfície é o culpado", disse Shoemaker, acrescentando que "firn é algo entre a neve eo gelo glacial. É compactado neve que não é suficiente bastante denso para ser gelo. Assim, você pode ter inversões densidade, com intervalos em que você vai de volta de alta densidade de baixa densidade, e esses tipos cruciais de interfaces em que esta reflexão pode acontecer e poderiam explicar esses eventos."

Shoemaker foi juntado no papel por seu ex-Ph.D. conselheiro, Alexander Kusenko da Universidade do Departamento de Física e Astronomia da Califórnia Los Angeles'; Andrew Romero-Wolf, um membro da equipe de Anita e pesquisador do California Institute of Jet Propulsion Laboratory da Tecnologia; e quatro outros pesquisadores, incluindo dois glaciologists: Dustin Shroeder da Universidade de Stanford e Martin Siegert do Imperial College London.

Chamá-lo de um caso de navalha de Occam (essa é a teoria de séculos que a solução mais simples em provavelmente o correto, para aqueles que saltou filosofia na faculdade), mas Shoemaker não é trilhos ANITA. "Seja qual for ANITA tem encontrado, é muito interessante, mas não pode ser uma descoberta física de partículas premiado Nobel." Mas ele não está descontando que as chamadas anomalias não têm mérito científico. "ANITA ainda poderia ter descoberto algo interessante sobre glaciologia, em vez de física de partículas, pode ser ANITA descoberto alguns pequenos lagos glaciais incomuns."

Sub-glacial lagos foram outra consideração por Shoemaker e sua equipe para as reflexões. Estes lagos, no subsolo, porém, está longe demais afastados de acordo com a pesquisa atual e, portanto, não são a explicação mais provável. Mas se há muito mais lagos do que conhecidas anteriormente, esta descoberta seria uma grande vitória para os cientistas que estudam a paisagem e interior da Antártica. Shoemaker e sua equipe sugerem cientistas propositalmente explodir sinais de rádio para as áreas onde as anomalias ocorreram.

"Eu não sabia nada sobre eles, mas eles realmente existem", disse Shoemaker de lagos sub-geleira na Antártica. "Há lagos sob o gelo na Antártida, e aqueles que têm as propriedades reflexivas certas, mas elas não são suficientemente generalizada. Nossa idéia é que parte do pulso de rádio a partir de um raio cósmico pode obter profundamente no gelo antes de refletir, de modo você pode ter o reflexo sem o flip fase. sem virar a onda, nesse caso, ele realmente parece um neutrino."

Shoemaker acrescentou que, "quando os raios cósmicos, ou neutrinos, ir através do gelo em altas energias, eles se dispersam em materiais dentro do gelo, em prótons e elétrons, e eles podem fazer uma explosão de rádio, um sinal de rádio grande agradável que os cientistas podem ver. o problema é que esses sinais têm a característica de pulso de rádio de um neutrino, mas são parecem estar atravessando muito mais do que é possível dadas física conhecidos. neutrinos ordinários só não pelo que esta. mas os raios cósmicos em que estas energias são ocorrências comuns e foram vistos por muitos, muitos experimentos ".

fonte: 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>.