Nasan Anita-tutkimusilmapallon mittalaiteet tarkkailevat jäästä tulevia hiukkasten jälkiä. Kuva: Nasa
Nasan Anita-tutkimusilmapallon mittalaiteet tarkkailevat jäästä tulevia hiukkasten jälkiä. Kuva: Nasa

Tutkijat sulkivat pois mahdollisuuden, että oudot havainnot saisivat selityksen fysiikan perusmallista.

Etelämantereen yllä kiertää 35 kilometrin korkeudella jättimäinen ilmapallo. Sen mukana kulkee havaintolaitteita, jotka on suunnattu alla olevaan jään valtakuntaan.

Laitteet vainuavat voimakkaita radioaaltoja, jotka syntyvät, kun äärimmäisen korkeaenergiaiset neutriinohiukkaset törmäävät atomeihin jään sisällä. Vuonna 2006 ja jälleen 2014 tämä Anita-antenni huomasi jotain, joka uhmaa nykyfysiikkaa.

Ilmapallon ilmaisimen havaintojen perusteella hyvin korkeaenergiaiset hiukkaset olivat tulleet sellaisesta kulmasta, että niiden oli täytynyt läpäistä paksu kaistale maapalloa. Tämän ei pitäisi nykytiedon valossa olla mahdollista.

Sisältö jatkuu mainoksen jälkeen

Uusi tutkimus sulkee pois mahdollisuuden, että antennin havainnot voisi selittää nykyisillä fysiikan maailmaselityksellä eli standardimallilla.

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Tutkimus on lähetetty The Astrophysical Journal -tiedelehden julkaistavaksi. Esiversio on myös luettavissa Arxiv-julkaisussa.

Neutriinoja kutsutaan joskus aavehiukkasiksi, koska ne voivat mennä aineen läpi noin vain törmäämättä mihinkään. Kuitenkin Anita-antennin havaitsemat kummat hiukkaset olivat niin korkeaenergiaisia, ettei niiden pitäisi voida läpäistä maapalloa törmäämättä muihin hiukkasiin.

Hiukkasten täytyi läpäistä yli 5700 kilometriä maapalloa.

”Näillä uskomattomilla energioilla neutriinot ovat kuin norsuja posliinikaupassa. Ne vuorovaikuttavat paljon todennäköisemmin Maan hiukkasten kanssa”, sanoo Alex Pizzuto Wisconsin-Madisonin yliopistosta.

Pizzutto on yksi tutkimuksen johtavista kirjoittajista. Hän ei työskentele Anita-hankkeessa vaan toisessa Etelämantereen hiukkasohjelmassa Icecubessa, suomeksi jääkuutiossa.

Etelänavalla sijaitsevan Icecuben anturit uppoavat kilometrien syvyyteen jäähän. Laitteet rekisteröivät merkkejä siitä, että neutriino on törmännyt jäässä olevaan happi- tai vetyatomiin.

Pizzuto ja muut Icecuben tutkijat halusivat selvittää, voisivatko Anita-laitteen havaitsemat korkeaenergiaiset neutriinot olla peräisin jostain hyvin voimakkaasta avaruuden lähteestä.

Mitä todennäköisimmin samasta lähteestä tulevista neutriinoista olisi tallentunut merkkejä myös Icecuben antureihin, jotka tarkkailevat laajemmalla energia-alueella neutriinotörmäyksiä.

Ryhmä seuloi kahdeksan vuoden ajalta Icecuben havaintoja ja haki yhteyksiä kahteen Anitan tekemään. Tulos oli nolla.

”Tämä merkitsee sitä, että voimme sulkea pois sen, että tapahtumat olivat peräisin jostain voimakkaasta pistemäisestä lähteestä, sillä todennäköisyys, että Anita näkee tapahtuman mutta Icecube ei, on niin pieni”, sanoo Geneven yliopiston tutkija Anastasia Barbano, joka on yksi tutkimuksen pääkirjoittajista.

Tutkijoiden mukaan heidän analyysinsä torjui ainoan fysiikan standardimallin mukaisen selityksen poikkeuksellisille hiukkashavainnoille.

”Jos nämä tapahtumat ovat todellisia eivätkä vain ilmaisimien outouksia, ne voivat osoittaa standardimallin ylittävään fysiikkaan”, Pizzutto sanoo.

New Scientist -lehden haastattelema Manchesterin yliopiston tutkija Stefan Söldner-Rembold on vakuuttunut siitä, että pistemäisen lähteen selitys on nyt haudattu.

”Olkoonpa kyse uudesta fysiikasta tai jostain prosessista, jota emme ymmärrä, se on erittäin mielenkiintoista”, Söldner-Rembold sanoo lehdelle.

Myöhemmin tänä vuonna Anita-hankkeen tutkijoiden on määrä julkaista mittaustulokset viimeisimmästä ilmapallolennosta vuodelta 2016. Jos poikkeushavaintoja seuraa lisää, ne voivat auttaa hiukkasarvoituksen ratkaisemisessa.

Jos Anita-antenniin tarttuneet signaalit viittaavat uuteen fysiikkaan, kyse voi olla niin sanotusta supersymmetriasta. Sen mukaan kaikilla alkeishiukkasilla on raskaampi vastinparinsa.

Tämän teorian valossa poikkeukselliset havainnot olisi saanut aikaan uudenlainen hiukkanen, joka syntyi toisella puolella maapalloa kosmisen säteen iskusta ja kulki planeetan läpi. Kyseinen hiukkanen olisi tau-neutriinon vastinpari ja nimeltään stau.

Pauli
Seuraa 
Viestejä488

Se että kaikki teoriat oltaisiin jo keksitty ja, että keksityt teoriat olisivat totuus, on väärä maailman kuva. Nykymaailmaa tuntuu leimaavan teoriat, jotka hakataan kiveen ja tämän harmaan kiven läpi sitten pusketaan. Tässä tapauksessa mittauksia on vielä niin vähän, etten lähtisi torille, mutta mielenkiintoista, että on uskallettu lähteä esittämään.

JPI
Seuraa 
Viestejä29478

Brainwashed kirjoitti:
Elämme erikoisia aikoja, ensin tyttöä, joka näkee hiilidioksidia aletaan palvoa ilmastoenkelinä, ja sitten jotkut hörhötutkijat näkevät hiukkasia etelänavalla...

.. mitäköhän seuraavaksi?

😎


Seuraavaksi tietysti lisää salkkari- ynnä muuta hörhöilyä.

3³+4³+5³=6³

Sisältö jatkuu mainoksen alla