ANITAPhoto: NASA Goddard (Flickr)
Ein Wetterballon in der Antarktis entdeckt, was aussah wie ein hoch-Energie-Teilchen aus dem Weltraum schlagen auf das Eis zurück in 2006. Außer, das Teilchen hat nicht einen Schlag von oben—es irgendwie den ganzen Weg durch den Planeten. Acht Jahre später ist es wieder passiert.
Einmal ist Zufall, aber zwei Veranstaltungen wie diese bedeuten, dass es etwas zu ernst nehmen. Einige Wissenschaftler glauben, das signal kann kommen von etwas, das unerklärliche durch die derzeit verstanden, die Regeln der Teilchenphysik. Das wäre eine große Sache—eine neue fundamentale Teilchen, und natürlich, eine mögliche Erklärung für das Universum ist dunkle Materie.
“Es bricht das Standard-Modell für ein Teilchen mit viel Energie durch die Erde Reisen,” Derek Fox, Penn State Physiker, führte die jüngste Analyse, sagte Gizmodo.
Einige Himmelskörper sprengen, hochenergetische kosmische Strahlen in Richtung Erde. Ihre Kollision mit der Atmosphäre erstellen eine Dusche von sekundären Teilchen-oder radio-Signale. Es gibt Experimente einrichten, beachten Sie diese Signale, wie die Antarktis Impulsive Transient Antenne (ANITA) experiment auf einem Wetterballon. Außer, in der Regel sind diese Partikel ping die Antenne nach dem anschlagen der Erde von oben, die Produktion einer radio-signal, wenn Sie auf dem Eis der Antarktis.
Die 2006 und 2014 Signale falsch geschaut, aber nicht die Unterschrift von Teilchen, die kam von oben, sondern von denen, die reisten durch die Erde, nach einem Marsch Papier. Nach Ausschluss möglicher elektromagnetischer Interferenzen und anderer Quellen, ANITA Wissenschaftler bestimmt würden Sie entdeckte etwas, was Sie als “ungewöhnlich”vielleicht ein Teilchen mit Energien zig tausend mal höher als die höchste Energie-Kollisionen am Large Hadron Collider.
Fox und seine Mitarbeiter analysierten die Eigenschaften des wild events und präsentierten Berechnungen zeigen, dass die Teilchenphysik Regelwerk, genannt das Standardmodell kann nicht erklären, wie ein Teilchen mit so viel Energie könnte durch die Erde. Ihre Ergebnisse veröffentlichten Sie auf dem Physik arXiv preprint-server, was bedeutet, dass das Papier noch nicht peer-reviewed.
Das team fand auch Beweis für diese seltsame Teilchen in IceCube-experiment, begraben im Eis der Antarktis. Vielleicht sind diese IceCube-events wurden hochenergetische Myonen, ein schwerer Vetter des Elektrons, aber Fox ‘ s team ist-Analyse festgestellt, dass unwahrscheinlich. Stattdessen dachten Sie, dass Sie beobachtet wurden, noch schwereren Vettern der Myonen, genannt taus. Wenn die Signale wurden nach oben bewegen taus, Sie hätte das Folgeprodukt, einige andere schwach wechselwirkende Teilchen, das könnte durch die Erde Reisen.
Das Teilchen würde als der stau (reimt sich auf Kuh -) Teilchen, Fox vorgeschlagen. Einige Wissenschaftler sagen Voraus, dass jedes Teilchen im Standard-Modell, von den quarks zum Higgs-boson, haben eine entsprechende schwereres supersymmetrisches Teilchen partner. Die tau-partner genannt werden würde der stau. Einige high-energy neutrino haben könnte, aktiv mit den Elementen unterhalb der Oberfläche der gegenüberliegenden Seite des Planeten, das erstellen von staus, reiste durch die Welt und dann verfallen in die tau. Das tau war möglicherweise beobachtet von IceCube und vielleicht produziert das radio-signal beobachtet von ANITA.
Theoretische Physiker hatte zuvor vorhergesagt, die Möglichkeit, einen stau mit Eigenschaften ähnlich, was ANITA gesehen. Ein stau mit etwa 500 mal die Masse eines Protons und der Energie-beobachtet von ANITA sollten Reisen die meisten der Weg durch die Erde, bevor Sie zerfällt.
“Meine naive Perspektive eines Beobachters ist, wenn ich etwas bizarren Phänomen, und finden, dass es von manchen prophezeit Theoretiker vor, die das Phänomen gesehen wurde, das ist eine große Sache für mich”, sagte Fox.
Ein Physiker nicht an der Untersuchung beteiligt, Peter Denton von der Universität Kopenhagen Niels-Bohr-Institut, sagte Gizmodo, dass Fox die Erklärung war angemessen. Aber er fühlte sich mehr Forschung nötig war. “Ich würde mir wünschen, dass solch ein Modell wird detaillierter in die Zukunft.”
Aber einige der jüngsten angst um die Tatsache, dass der Large Hadron Collider in Genf, die Schweiz hat keine gefunden, die neuen Teilchen, da das Higgs-boson, sowie die weiterhin nicht-Erkennung der dunklen Materie, die angeblich macht fünf Sechstel des Universums die Masse, die Physiker sind begeistert von diesem Papier.
“Während ich warte, peer-review, bevor immer meine Hoffnungen zu hoch erfreue ich mich dieser Gelegenheit, um zu diskutieren spannende neue Möglichkeiten, mit meinen Kollegen,” Chanda Prescod-Weinstein, professor für Physik an der University of New Hampshire, sagte Gizmodo. “Beweise für die über das Standard-Modell der Physik ist jedes Teilchen der Theoretiker der Traum, und es kann von überall kommen. Hochenergie-Astrophysik verdient unsere Aufmerksamkeit.”
Denton wollte, um zu sehen, ob andere Experimente konnte vor Ort die Ergebnisse ähnlich. Darüber hinaus gibt es mehr Arbeit zu tun, bevor man schließen kann, dass ANITA entdeckt eine ganz neue Teilchen. Aber es ist eine verlockende Ergebnis an die Grenzen der Physik—und wenn es hält, dann ist es fast ein Geschenk.
Sagte Fox: “Das Universum ist es die Experimente für uns.”
[arXiv]