2018-10-12

 

(艾瑪·菲亞拉)就在十多年前,美國宇宙開發協會下屬的研究人員開始觀察宇宙射線從地球上噴湧而下。在南極洲的實驗中,物理學家發現了一些無法解釋的東西,這些東西可以改變我們認為我們對物理學的了解。

 

南極脈衝瞬態天線( ANITA )的氣球實驗始於 2006 年,當時這個氣球在南極洲的冰面上盤旋了一個月。通過使用傳感器, ANITA 開始探測到高能中微子與下面的冰原相互作用。

 

中微子是獨一無二的,因為它們在宇宙中傳播時不會失去能量。正因為如此,中微子能夠讓人類窺視宇宙的廣袤,否則它們就不可能存在了。

 

Motherboard 認為,蘇聯物理學家 Gurgen Askaryan 曾經認為, " 當高能粒子與一種密集的介質介質(一種絕緣材料)相互作用時,它會產生二次帶電粒子的陣雨,這些粒子的輻射可以通過標準的射電天線探測到。這種相互作用,現在被稱為 Askaryan 效應,允許物理學家通過觀察其次級效應來檢測幾乎不與正常物質(如中微子)相互作用的粒子。

 

ANITA 在南極的時候,它發現從來沒有看到過 " 向上的宇宙射線事件 " 檢測到的射線是水平平面的偏振,這可能表明它們並非起源於太空。這些事件的檢測意味著,自從我們開始使用複雜的粒子加速器以來,一種新型粒子可能被複雜的粒子加速器所發現。

 

多虧了標準模型,物理學家們已經知道宇宙射線能夠到達並穿透地球。然而,根據這個模型,這些射線不應該能夠穿過我們的星球。那麼, ANITA 測量的來自地球的異常高能粒子也是如此,還是它們實際上是經過地球的?

 

一些存在於標準模型之外的現有物理模型涉及到這樣的理論 : 宇宙射線和冰之間的相互作用實際上會產生微小的黑洞,而這些黑洞會打開成小的維度。安妮塔的第一個任務並沒有探測到黑洞,但它確實探測到了 Askaryan 效應。

 

上週,一組研究人員發表了一個關於 ANITA 測量的新理論。這個由賓夕法尼亞州立大學物理學家德里克· 福克斯領導的研究小組認為, ANITA 可能已經發現了一種完全不屬於標準物理模型的粒子的證據。

 

只要我們一直在使用標準模型,它就是成功的,但是它還不能解釋所有的事情。例如,引力和宇宙的加速膨脹之類的東西並沒有被模型充分解釋。這就是超越標準模型 (BSM) 的物理學。其中一些理論包括弦理論和額外維度。

 

福克斯的理論依賴於一種稱為超對稱的 BSM " 我們認為,如果 ANITA 事件的解釋正確,那麼他們需要超出標準模型粒子 ," 福克斯告訴 Motherboard " 這種粒子的可能性至少在某些方面與某些超對稱模型中的 stau 的預測性質相一致。 "

 

為了進一步深入探究這些向上的宇宙射線時的未知,它們也必須在其他地點觀察到。福克斯和他的同事們在分析北極 IceCube 微中子觀測站的數據時邁出了第一步。儘管探測系統存在差異,但在數據中發現了三個事件,這些事件類似於 ANITA 在南極洲觀測到的宇宙射線。

 

福克斯的理論只是對 ANITA 數據的一種解釋。第四個 ANITA 任務是在 2016 年發射的,研究人員希望它的數據,一旦完全分析,將揭示這些不尋常的宇宙射線的額外例子。

 

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原文:https://stillnessinthestorm.com/2018/10/bizarre-cosmic-rays-are-shooting-out-of-antarctica-and-physicists-cant-explain-it/

資料來源: http://www.pfcchina.org/xinwen/16590.html

(图文来自网络,版权属于原创)

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