當物理學家檢測到高能的信號中微子他們來自宇宙中不太可能的方向,他們自然而然地尋找了一種可能解釋的來源。
對這些更具反應性形式的“幽靈”粒子的最有可能起源的強烈檢查已經空無一人,為關於奇數信號背後的東西提供了更多異國情調的猜測。
從中微子狩獵中瀏覽七年的數據ICECUBE實驗,現在,來自全球的大批研究人員被迫承認該發現的傳統解釋看起來很虛弱。
中微子是類似電子的成員標準型號基本顆粒。與電子不同,它們的質量很小,無費用。
這種細長的中立性意味著中微子不在乎停止與其他顆粒聊天。太陽深處的原子衰變每秒都會使它們的洪流通過行星散發,只有一小部分傳遞到足夠接近原子以引起明顯的反應。
抓住罕見的閃光中微子Icecube天文台被粉碎成冷凍的水分子,使用了埋在南極冰下的一系列敏感的輕捕獲設備。
近十年來,它每天一直在記錄數百次閃光,並在中微子在地球上洗滌的方向和能量建立了大量信息。
但這不是鎮上唯一的遊戲。 NASA的南極衝動瞬態天線從南極上方近40公里的海拔高度懸掛在氦氣球中(安妮塔)捕獲了中微子的提示,這些中微子的能量高得多地粉碎到大氣中的原子中。
對於Anita來說,這仍然是早期的日子,但是過去幾年的前幾次航班已經成功地發現了一些充滿活力的顆粒的閃光。奇怪的是,其中兩個信號不是來自上面的空天空,而是來自地球本身。
對於一個懶惰的中微子新鮮的陽光,這並不令人驚訝。但是,在安妮塔(Anita)記錄的那種能量中,中微子成為真實的社會名流,與我們星球的原子融合,以更高的速度使很少的未觸及。
“通常說中微子是'難以捉摸'或'鬼'粒子,因為它們具有出色的能力,而無需粉碎某物,”天體物理學家亞歷克斯·皮佐托(Alex Pizzuto)說來自美國威斯康星大學 - 麥迪遜分校。
“但是,在這些令人難以置信的能量中,中微子就像一家中國商店裡的公牛一樣,它們變得更有可能與地球上的顆粒互動。”
找到幾個“看漲”中微子,整個星球都需要某種解釋。
當然,它們可能只是偶然發現了極為罕見的例子。很幸運不是不可能的。但是,發現的顆粒襲擊了地球是大量人群的一部分。
高能中微子傾向於誕生於宇宙射線與原子核之間的相互作用,然後被宇宙中深處的強磁場迅速推動。
因此,研究人員制定了有關有多少高能中微子的統計數據,有很大的機會發現Anita發現它們,並挖掘了Icecube的數據,以找到可能導致大量數量的潛在事件。
“這一過程使IceCube成為跟進Anita觀察結果的非凡工具,因為對於Anita檢測到的每個異常事件,IceCube應該檢測到許多更多的事件,”日內瓦大學的物理學家阿納斯塔西婭·芭芭諾(Anastasia Barbano)說在瑞士。
“在這些情況下,我們沒有。”
那麼,那現在在哪裡?
首先,值得記住的是,即使是資金最豐富,最專業的實驗也可能會受到錯誤的影響。
不到十年前,在發現中微子移動的可能性比光快的可能性上引起了興奮……發現經過詳細測試,在被發現是很可能是一個錯誤。
這新發現當前可用在印刷前網站arxiv.org上,提交給天體物理學期刊,結果將受到科學界的更大審查。
但是,即使是現在,我們也可以考慮一些誘人的可能性,甚至敢於想像在既定物理學之外的解釋。
“我們的分析排除了對異常事件的唯一剩餘標準模型的天體物理解釋,”Pizzuto說。
“因此,現在,如果這些事件是真實的,而不僅僅是由於檢測器中的奇怪性,那麼它們可能會指向超出標準模型的物理學。”
一種可能性是宇宙加速器在時間尺度上抽出中微子的爆發太簡短,以至於科學家無法使用當前的技術。
如果我們想真正變得瘋狂,我們甚至可能會考慮暗物質或想像新型顆粒的作用像高能中微子,但是其他方式產生的。
有很多問題的空間,現在我們尋找中微子秘密仍處於起步階段。有這麼多學習的東西,寄託了很多希望中微子提供洞察力進入可能導致新物理學的大謎。
Icecube和Anita毫無疑問會尋找更多這些令人困惑的高能“幽靈”,以期推動物理學的限制。
預印紙可在arxiv.org。