不可能的宇宙射线正在南极射击

编者注:有关这项研究的持怀疑态度,请参阅Big Think专栏作家和天体物理学家Ethan Siegel.meet Anita的这篇文章。Anita代表“南极冲动瞬态触角

编者注:有关这项研究的持怀疑态度,请参阅Big Think专栏作家和天体物理学家Ethan Siegel博士的这篇文章。

认识Anita。 Anita代表“南极冲动瞬态天线”。它从太空中寻找宇宙射线,同时悬挂在南极上的气球上。但是,在过去的两年中,它两次发现了从没有人期望的方向出现的宇宙射线:地球内部。根据物理的标准模型(SM),这是不可能的。

Anita,前景及其气球,背景(NASA)

冰块

(威斯康星大学麦迪逊分校)

你猜怎么着?安妮塔并不孤单

9月,由德里克·福克斯(Derek Fox)领导的宾夕法尼亚州立大学的天体物理学家提交了一篇论文。福克斯告诉《现场科学》,“我当时想,‘好吧,这个模型没有多大意义,但是[anita]的结果非常有趣,所以我开始对此进行检查。我开始与我的办公室邻居(和纸质合着者)Steinn Sigurdsson谈论,也许我们可以比迄今为止发表的论文更合理的解释。”他们缺乏任何类似的事件,发现了三个。它们是由一个基于表面的南极中微子检测器检测到的,称为ICECUBE。当将来自Anita和Icecube的数据合并时,宾夕法尼亚州立科学家开始感到兴奋。他们计算出,任何种类的粒子正在飞行和远离地球的任何种类的机会少于350万的机会,成为标准模型预测的任何粒子的机会。显然,这让物理学家挠头试图弄清楚地球正在发生的事情。

宇宙射线的艺术家演绎

(Koya979/shutterstock)

宇宙射线应该如何表现

首先,当然,宇宙射线应该从某个地方出来,而不是在这里。地球一直被他们轰炸。人们的怀疑是,新近检测到的颗粒是宇宙射线在一侧猛撞到地球,并以某种方式使其脱离。

但是,宇宙射线是高能颗粒,具有相对较宽的横截面,通过导致它们坠入地球内物质,从而导致其灭亡。它们主要是“(89%)质子 – 氢的核,是宇宙中最轻,最常见的元素 – 但它们还包括氦原子核(10%)和较重的核(1%),一直到铀粒子”,根据库恩说。另一方面,低能中微子可以通过地球的岩石质量,但它们不参与宇宙射线。

Anita和Icecube轨道中微子都通过检测其遗体间接,如果您愿意。他们在腐烂后腐烂时检测到中微子产生的颗粒。但是,由于中微子无法穿越地球,因此其他一些正在产生这些粒子。但是什么?

它们可能是一种新的粒子…

一位候选人对这一事件负责,是难以捉摸的“无菌中微子”,这是由1990年代中期在洛斯阿拉莫斯(Los Alamos)捕获的液体闪烁体中微子检测器(LSND)的证据所暗示的。数据被解释为暗示了一种怪异的高速中微子,该中微子只是通过物质而没有任何相互作用。没有其他人能够复制结果,这个想法不受欢迎。直到去年春天,也就是说,芝加哥费米拉布(Fermilab)的迷你吧捕获了可能存在的新迹象。如果确认,无菌中微子将破坏标准模型,这是使MiniBoone数据令人兴奋的一件事。 “那将是巨大的,”杜克物理学家凯特·肖尔伯格(Kate Scholberg事情。像这两个想法一样酷,也许最有力的是向上检测到的宇宙射线更令人兴奋。

在大型强子对撞机内

(djandyw.com)

…否则它们可能是长期以来的超拟合颗粒

根据标准模型,每个粒子都有一个对称的伙伴,但是我们知道的粒子不匹配。为了解决这种明显的不平衡,已经提出了一类如此的隐藏“超对称”颗粒。希望大型强子对撞机能够检测到这些神秘的(到目前为止的理论上)颗粒,但没有。自2012年以来,发现标准模型预测的最后一个已知的粒子被检测到希格斯 – 波森,没有发现新的。

直到,也许现在。

Penn纸提出了什么

宾夕法尼亚州立报纸表明,这些南极向上的宇宙射线可能是我们超对称物质的第一个迹象,特别是标准模型的tau leptons的合作伙伴。添加了几个“ S”以表示超对称性,它们将是Stau Sleptons。他人同意它们可能是超对称性的第一个实际证据。洛斯·阿拉莫斯物理学家比尔·路易斯(Bill Louis)告诉《生命科学》:“我认为这很引人注目”,尽管他补充说,Stau Slecton的精确点“有点伸展”。

福克斯承认他当然不确定,但是“从我的角度来看,我四处逛逛,试图发现有关宇宙的新事物,我遇到了一些非常奇怪的现象,然后与我的同事们一起,我们做了一些文学作品搜索以查看是否有人认为这可能发生。然后,如果我们在文献中找到论文,包括14年前的一篇论文,这些论文可以预测这种现象,那么我的体重确实很高。”而且,猜猜是什么,他确实发现了2003年的Stau Sleptons的预测。

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