อนุภาค subatomic ใหม่อย่างสมบูรณ์ - หนึ่งในความสันโดษและแปลกที่มันผ่านการตรวจจับผ่านเรื่องธรรมดา - อาจแฝงตัวอยู่ในจักรวาล
ถ้าเป็นเช่นนั้นเครื่องตรวจจับจะเปิดในปลายปีนี้อาจพบหลักฐานที่น่าเชื่อถือเป็นครั้งแรกสำหรับอนุภาคที่เรียกว่านิวตริโนที่ผ่านการฆ่าเชื้อ การทดลองใหม่ซึ่งมีเครื่องตรวจจับ 30 ตันเมื่อเร็ว ๆ นี้ที่ห้องปฏิบัติการเร่งความเร็วแห่งชาติ Fermi ในรัฐอิลลินอยส์จะมองหาร่องรอยของอนุภาคที่เข้าใจยากนี้เปลี่ยนเป็นนิวตริโนอีกชนิดหนึ่ง
ไม่เหมือนHiggs Bosonอนุภาคคิดที่จะอธิบายว่าทำไมอนุภาคอื่น ๆ จึงมีมวลและนักฟิสิกส์ส่วนใหญ่คาดการณ์ว่าควรมีอยู่มานานหลายทศวรรษนิวตริโนที่ผ่านการฆ่าเชื้อจะอยู่ในขอบเขตของฟิสิกส์ที่ไม่รู้จักอย่างสมบูรณ์ซึ่งมีเพียงนักฟิสิกส์บางคนเท่านั้นที่เชื่อว่ามีอยู่บอนนี่เฟลมมิ่งโฆษกหญิงของการทดลองและนักฟิสิกส์ “ มันจะเป็นการปฏิวัติอย่างสมบูรณ์” เฟลมมิงกล่าว -Wacky Physics: อนุภาคเล็ก ๆ ที่เจ๋งที่สุดในธรรมชาติ-
อนุภาคผี
นิวตริโนนั้นมีขนาดเล็กลงอนุภาคย่อยอะตอมเกือบมวลที่เกิดขึ้นในระหว่างปฏิกิริยานิวเคลียร์ในหัวใจของดวงดาวซูเปอร์โนวาและเหตุการณ์จักรวาลระเบิดอื่น ๆ แม้ว่านิวตริโนของล้านล้านจะผ่านร่างกายของเราทุก ๆ วินาทีพวกเขาแทบจะไม่เคยโต้ตอบกับเรื่องอื่น ๆ ทำให้พวกเขามีชื่อเล่น "อนุภาคผี"
นิวตริโนที่รู้จักกันมาในสามประเภทหรือรสชาติ - อิเล็กตรอน, มูอนและเอกภาพ - และในช่วง 15 ถึง 20 ปีที่ผ่านมานักวิทยาศาสตร์ได้เรียนรู้ว่ารสชาติเหล่านั้นแกว่งหรือเปลี่ยนเป็นความถี่ที่แน่นอน (ในระหว่างการชนกันนิวตริโนอิเล็กตรอนสามารถเปลี่ยนเป็นอิเล็กตรอนได้ Muon Neutrinos สามารถเปลี่ยนเป็น Muons และคุณคือนิวตริโนสามารถเปลี่ยนเป็นเลปตันเอกภาพอนุภาคที่คล้ายกับอิเล็กตรอน
แต่คำแนะนำสองสามข้อแนะนำว่าอาจมีนิวตริโนประเภทใหม่ทั้งหมดออกไปที่นั่น ตัวอย่างเช่นการทดลองในปี 1990 เพื่อตรวจจับนิวตริโนจากดวงอาทิตย์พบหลักฐานที่เป็นไปได้ว่านิวตริโนอิเล็กตรอนหายไป- การทดลองอื่นที่ออกแบบมาเพื่อตรวจสอบการแกว่งของนิวตริโนพบนิวตริโนอิเล็กตรอนพิเศษปรากฏขึ้น คำอธิบายหนึ่งสำหรับความผิดปกติเหล่านี้คือนิวตริโนกำลังแปรเปลี่ยนเป็นอนุภาคกลางที่เรียกว่านิวตริโนที่ผ่านการฆ่าเชื้อ
ถ้าเช่นนั้นนิวตริโนที่ผ่านการฆ่าเชื้อมีอยู่พวกเขาจะโต้ตอบกับสสารผ่านแรงโน้มถ่วงที่อ่อนแออย่างไม่น่าเชื่อทำให้การตรวจจับโดยตรงเป็นไปไม่ได้เฟลมมิ่งบอกกับวิทยาศาสตร์การมีชีวิต
การล่านิวตริโนที่ผ่านการล่าสัตว์
ดังนั้นเริ่มปลายปีนี้หรือต้นปี 2558 เฟลมมิงและเพื่อนร่วมงานของเธอจะมองหาหลักฐานทางอ้อมของนิวตริโนที่ผ่านการฆ่าเชื้อ การทดลองที่เรียกว่า microboone จะยิงลำแสงของนิวตริโนปรุงรสมูอนบริสุทธิ์ 0.3 ไมล์ (0.5 กิโลเมตร) ผ่านถังโลหะ 30 ตันที่เต็มไปด้วยอาร์กอน แม้ว่าอนุภาคผีส่วนใหญ่เหล่านี้จะเดินทางผ่านอาร์กอนไม่เปลี่ยนแปลง แต่บางครั้งก็เปลี่ยนรสชาติเป็นนิวตริโนอิเล็กตรอนนิวตริโนเอกภาพ - หรืออาจเป็นนิวตริโนที่ผ่านการฆ่าเชื้อ
ส่วนหนึ่งของนิวตริโนเหล่านี้จะชนกับนิวเคลียสของอาร์กอนอะตอมในเครื่องตรวจจับ
“ พวกเขาจะทำลายนิวเคลียสและบางส่วนของนิวเคลียสนั้นจะไปทุกที่” แมตต์สแตรสเลอร์นักฟิสิกส์ของมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการศึกษากล่าว ในฐานะที่เป็นส่วนหนึ่งของการชนกันของอิเล็กตรอนนิวตริโนบางครั้งจะแปรเปลี่ยนเป็นอิเล็กตรอน Strassler กล่าวเสริม
จากนั้นเครื่องตรวจจับจะระบุว่าเมื่อใดและประเภทของอนุภาคชนิดใดที่ถูกสร้างขึ้นโดยการวิเคราะห์เส้นทางที่เหลืออยู่โดยการแตกตัวเป็นไอออนหรือประจุอนุภาคหลังจากการชน
เนื่องจากนักวิจัยรู้ว่านิวตริโนอิเล็กตรอนควรแปลงเป็นอิเล็กตรอนในระหว่างการชนเช่นนี้การเบี่ยงเบนใด ๆ จากความคาดหวังอาจเป็นสัญญาณว่า muon neutrino แปรเปลี่ยนเป็นนิวตริโนที่ผ่านการฆ่าเชื้อแล้วเป็นนิวตริโนอิเล็กตรอนและในที่สุดก็เป็นอิเล็กตรอน
ฟิสิกส์ยาว
แม้ว่าการค้นพบนิวตริโนที่ผ่านการฆ่าเชื้อนั้นเป็นไปได้ แต่ก็ไม่น่าเป็นไปได้ที่ Strassler กล่าว
Microboone กำลังทำงานเพื่อชี้แจงคำแนะนำที่ยั่วเย้าในข้อมูลจากการทดลองสารตั้งต้นที่เรียกว่า miniboone แต่มีโอกาสดีที่ "การวัดสกปรก" ของ Miniboone กำลังหยิบกระบวนการอื่น ๆ แทน Strassler กล่าว
แม้ว่าการทดลองใหม่จะเปิดเผยสิ่งที่แปลก แต่ก็ไม่มีการรับประกันว่านิวตริโนที่ผ่านการฆ่าเชื้อทำให้เกิดสัญญาณมากกว่าการโต้ตอบที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิงอื่น ๆ เขากล่าว
“ มีขนาดเล็กมาก - ไม่ใช่ศูนย์ - โอกาสที่พวกเขาจะค้นพบหนึ่งในความลับอันยิ่งใหญ่ของจักรวาล” Strassler บอกกับ Live Science
ติดตาม tia ghose onTwitterและGoogle+-ติดตามวิทยาศาสตร์สด@livescience-Facebook-Google+- บทความต้นฉบับเกี่ยวกับวิทยาศาสตร์สด-
