Balonu pārnēsātais eksperiments virs Antarktīdas, kas paredzēts kosmisko radio viļņu noteikšanai, tā vietā ir izvēlējies dīvainus signālus, kas, šķiet, nāk no dziļas ledus. Šie signāli izaicina mūsu pašreizējo izpratni par daļiņu fiziku, saka zinātnieki.
Līdz Antarktikas impulsīva pārejoša antena (Anita) eksperiments Sastāv no radio antenām, kas lidotas uz NASA baloniem 19 līdz 24 jūdzes (30 līdz 39 kilometru) virs Antarktīdas virsmas. Pēdējos gados detektors ir ierakstījis radio impulsus, kas, šķiet, pacēlās pa zemi. Anita atklāja šos signālus “patiešām stāvos leņķos, piemēram, 30 grādus zem ledus virsmas”, līdzautore Stefānija Vissela, Penn State fizikas asociētā profesore, minētais Universitātes paziņojumā. Tas liek domāt, ka radio impulsi devās augšup pa 6000 līdz 7000 kilometriem (no 3 700 līdz 4 300 jūdzēm) cieto iežu, lai sasniegtu detektoru – kuram nevajadzētu būt iespējai.
Saskaņā ar pašreizējiem daļiņu fizikas modeļiem, šie radio impulsi bija pilnībā jāuzsūc, padarot noteikšanu neiespējamu. “Tā ir interesanta problēma, jo mums joprojām nav skaidrojuma par to, kas ir šīs anomālijas,” sacīja Vissels. Viņa un viņas kolēģi publicēja savus atradumus žurnālā Fiziskā pārskata vēstules martā.
Anitas visaptverošais mērķis ir apkopot informāciju par dziļajiem kosmosa notikumiem, analizējot signālus, kas sasniedz Zemi. Šim eksperimentam ir galvenā loma Meklēt neitrīnus—LABURUSED daļiņas bez maksas un visu subatomisko daļiņu mazākā masaApvidū
Neitrinos ir bagātīgs visā Visumā-tie pastāvīgi iet cauri mums-un parasti tie nāk no augstas enerģijas avotiem, piemēram, Saules vai supernovām. Problēma ir tā, ka viņu signālus ir ļoti grūti atklāt, pēc Wissel teiktā. Anitas mērķis ir pārvarēt šo izaicinājumu šņaukāties Radio emisijas neitrīni izstaro, kad tie mijiedarbojas ar Antarktikas ledu.
Kad balonu pārnēsātais detektors lido pāri ledus posmiem, tas meklē “ledus dušas”, daļiņu kaskādes, ko izraisa neitrīni, sitot virszemes ledu. Šīs daļiņu dušas rada radio signālus ka Anita var atklāt. Ledus mijiedarbojoši neitrīni rada arī sekundāru daļiņu, ko sauc par tau leptonu, kas pakāpeniski sadalās un zaudē enerģiju. Šī sabrukšana izraisa citu emisijas veidu, kas pazīstams kā “gaisa duša”. Pētnieki var atšķirt ledus un gaisa dušas, lai raksturotu daļiņu, kas radīja signālu, pēc tam izsekot signālam atpakaļ tā izcelsmē.
Guess neparasti asais anomālo signālu leņķis izslēdza Iespēja, ka viņi nāk no ledus mijiedarbojošiem neitrīniem vai tau leptoniem, ko viņi ražo. Wissel un viņas kolēģi analizēja datus no vairākiem Anita lidojumiem un salīdzināja tos ar matemātiskiem modeļiem un gan kosmisko staru, gan gaisa dušas simulācijām. Tas viņiem ļāva novērst iespēju Anitai noteikt citus zināmus uz daļiņas balstītus signālus.
Tālāk pētnieki salīdzināja Anita datus ar citu galveno neitrīno detektoru, piemēram, IceCube eksperimenta un Pjēra Auger observatorijas, atklājumiem, lai noskaidrotu, vai viņi ir uztvēruši līdzīgas anomālijas. Viņi joprojām neatrada atbildi. Pārējie detektori nereģistrēja neko tādu, kas varētu izskaidrot Anitas anomālijas. Vienīgais, ko Wissel un viņas kolēģi var pateikt, ir tas, ka daļiņas, kas izraisa dīvainos signālus, nav neitrīni.
Cerams, ka nākamais lielais detektors atklās vairāk informācijas par šīm anomālijām. Penn State, Wissel komanda ir projektēšana un celtniecība Misijas krava Ultrahigh Vitality novērošanas (Pueo) misijai. Pēc Wissel teiktā, šis jaunais detektors būs lielāks un labāks, lai noteiktu neitrīno signālus.
Viņa jau veido agrīnu hipotēzi par šo anomāliju raksturu. “Es domāju, ka kāds interesants radio izplatīšanās efekts rodas netālu no ledus un arī pie horizonta, kuru es pilnībā nesaprotu, wager mēs noteikti izpētījām vairākus no tiem, un arī mēs vēl neesam varējuši atrast nevienu no tiem,” sacīja Wissel.
“Tātad šobrīd tas ir viens no šiem ilgstošajiem noslēpumiem, un es esmu sajūsmā, ka, lidojot Pueo, mums būs labāka jutība. Principā mums vajadzētu izvēlēties vairāk anomāliju, un varbūt mēs faktiski sapratīsim, kādi tie ir. Mēs arī varētu atklāt neitrīnus, kas kaut kādā ziņā būtu daudz aizraujošāki.”
