ANITAPhoto: NASA Goddard (Flickr)
Un ballon météo dans l’Antarctique repéré ce qui ressemblait à une des particules de haute énergie à partir de l’espace de la frappe de la glace en 2006. À l’exception de la particule n’a pas frappé à partir de ci-dessus—c’est en quelque sorte voyagé tout le chemin à travers la planète. Huit ans plus tard, il s’est produit de nouveau.
Une fois n’est un hasard, mais deux événements comme ce à dire que c’est quelque chose à prendre au sérieux. Certains scientifiques pensent que le signal peut provenir de quelque chose d’inexpliqué par les actuellement compris les règles de la physique des particules. Ce serait une grosse affaire—une nouvelle particule, et bien sûr, une explication possible de l’Univers, de la matière noire.
“Il rompt le Modèle Standard pour une particule avec autant d’énergie à voyager à travers la Terre,” Derek Fox, un État de Penn physicien qui a dirigé l’analyse la plus récente, dit Gizmodo.
Certains objets célestes explosion de haute énergie des rayons cosmiques vers la Terre. Leur collision avec l’atmosphère peut créer une douche de particules secondaires ou des signaux radio. Il y a des expériences mis en place pour observer les signaux, à l’instar de l’Antarctique Impulsif Transitoire de l’Antenne (ANITA) expérience d’un ballon météo. À l’exception, en général, ces particules de ping à l’antenne, après la frappe de la Terre à partir de ci-dessus, la production d’un signal radio quand ils ont frappé la glace de l’Antarctique.
L’2006 et 2014, les signaux regarde mal, bien qu’ils n’ont pas la signature de particules qui est venu d’en haut, mais plutôt de ceux qui ont voyagé à travers la Terre, selon un Mars de papier. Après avoir exclu les risques d’interférences radio et d’autres sources, ANITA scientifiques ont déterminé qu’ils avaient repéré quelque chose qu’ils appelaient “insolite”—peut-être une particule avec les énergies des dizaines de milliers de fois plus élevée que la plus haute énergie des collisions au Grand Collisionneur de Hadrons.
Fox et ses collaborateurs ont analysé les propriétés de la nature des événements et présenté des calculs démontrant que la physique des particules livret de règles, appelé le Modèle Standard, ne peut pas expliquer comment une particule avec cette énergie pouvait l’avoir fait à travers la Terre. Ils ont publié leurs résultats sur l’arXiv physique preprint serveur, ce qui signifie que le document n’a pas encore été examinés par des pairs.
L’équipe a également trouvé des éléments de preuve corroborants pour ces particules étranges dans l’expérience IceCube enfoui dans la glace de l’Antarctique. Peut-être que ces IceCube événements ont été à haute énergie des muons, un plus lourd cousin de l’électron, mais Fox l’analyse de l’équipe a constaté que peu probable. Au lieu de cela, ils ont pensé qu’ils observaient encore plus les cousins des muons, appelé taus. Si les signaux ont été à la hausse en mouvement taus, ils auraient été le produit de la désintégration de certains autres interagissant faiblement particule qui pourrait voyager à travers la Terre.
Cette particule serait appelé le stau (rime avec de la vache), de particules, Fox proposé. Certains scientifiques prédisent que chaque particule du Modèle Standard, à partir de la quarks pour le boson de Higgs, ont un correspondant de lourdes “supersymétriques” particule partenaire. Le tau est partenaire serait appelé le stau. Certains de haute énergie des neutrinos pourrait avoir interagi avec les éléments ci-dessous la surface de l’autre côté de la planète, la création de staus qui a voyagé à travers la planète et pourri dans la protéine tau. Que la protéine tau est potentiellement observé par IceCube et peut-être produire le signal radio observé par ANITA.
Physiciens théoriques avait déjà prédit la possibilité d’une stau avec des propriétés similaires à ce que ANITA repéré. Un stau avec environ 500 fois la masse du proton et de l’énergie observée par ANITA devraient voyage la plupart du chemin à travers la Terre avant de se désintégrer.
“Mon simple d’esprit point de vue comme un observateur, si je trouve une étrange phénomène et de trouver qu’il est prévu par certains théoricien avant que le phénomène a été vu, c’est une grosse affaire pour moi,” dit le Renard.
Un physicien ne sont pas impliquées dans cette analyse, Peter Denton de l’Université de Copenhague de l’Institut Niels Bohr, dit Gizmodo que Fox explication était raisonnable. Mais il se sentait plus de recherche est nécessaire. “J’espère que ce modèle sera exploré plus en détail dans le futur.”
Mais compte tenu de certaines des récentes angoisse sur le fait que le Grand Collisionneur de Hadrons à Genève, la Suisse n’a pas trouvé de nouvelles particules depuis le boson de Higgs, ainsi que la poursuite de la non-détection de la matière noire, qui soi-disant fait cinq sixièmes de l’Univers de la masse, les physiciens sont excités à propos de ce document.
“Alors je vais attendre pour l’examen par les pairs avant d’obtenir mes espoirs trop haut, je savoure cette occasion pour discuter de nouvelles possibilités passionnantes avec mes collègues,” Chanda Prescod-Weinstein, professeur de physique à l’Université du New Hampshire, dit Gizmodo. “La preuve au-delà du Modèle Standard de la physique est chaque particule du théoricien de rêve, et il pourrait venir de n’importe où. L’astrophysique des hautes énergies mérite toute notre attention.”
Denton voulais voir si d’autres expériences pu observer des résultats similaires. En outre, il n’y a plus de travail à faire avant qu’on puisse conclure qu’ANITA repéré une toute nouvelle particule. Mais c’est un magnifique résultat à la limite de la physique—et si elle détient, alors c’est presque un cadeau.
Dit le Renard: “L’univers est en train de faire des expériences pour nous.”
[arXiv]