Висящий на воздушном шаре высоко над Антарктидой детектор частиц обнаружил два необычных сигнала, которые стандартная физика не в состоянии объяснить, - пишет sciencenews.org.
Два необычных сигнала, обнаруженных Антарктической импульсной переходной антенной или ANITA, не могут быть отнесены ни к каким известным частицам, - заявила команда физиков. Результат намекает на возможность появления новых частиц за пределами каталогизированных в Стандартной модели, описывающей различные элементарные частицы, составляющие материю.
ANITA летает на гелиевом шаре на высоте 37 километров в течение месяца. Он ищет сигналы частиц высокой энергии из космоса, включая легкие, призрачные частицы, называемые нейтрино. Эти нейтрино могут взаимодействовать внутри льдов Антарктиды, создавая радиоволны, которые фиксируются антеннами ANITA.
Два загадочных сигнала, по-видимому, происходят от чрезвычайно энергичных нейтрино, выстреливающих в небеса из недр Земли. Нейтрино, поднимающиеся снизу, по своей природе не удивительны: низкоэнергетические нейтрино так слабо взаимодействуют с веществом, что могут проскакивать сквозь всю планету. Но высокоэнергетические нейтрино не могут пройти сквозь такое количество материала. Поэтому высокоэнергетические нейтрино могут скользить по краям планеты, но не способны пережить проход насквозь.
Крутой угол траекторий частиц указывает на то, что нейтрино пролетели сквозь несколько тысяч километров Земли - слишком много для высокоэнергетического нейтрино. Попытки исследователей объяснить сигналы поведением нейтрино потерпели неудачу.
Высокоэнергетическая частица могла бы совершить такой длинный переход через Землю, только если она еще более неохотно взаимодействует с веществом, чем нейтрино. Гипотетическая тяжелая частица, называемая стау-лептон, предложенная в теории под названием суперсимметрия, может подойти. Она остается невредимой при прохождении через вещество, а потом разлагается на более легкие частицы, что в конечном итоге приводит к сигналам, которые и могла обнаружить ANITA.
Однако ученые призывают не списывать Стандартную модель со счетов. «По-прежнему возможно, что причина, по которой мы наблюдаем эти события с помощью ANITA, очень прозаичная», - говорит физик ANITA Стефани Виссель из Сан-Луис-Обиспо (Калифорния). Другие космические частицы, называемые космическими лучами, которые проливаются сверху вниз, получают аналогичные характеристики в ANITA. По мнению, Вазеля, ученые могут просто не понимать физику, стоящую за этими явлениями.
Фокс и его коллеги также выделяют три события такого же загадочного свойства на другом антарктическом детекторе нейтрино, называемом IceCube. Но лидер эксперимента - физик Фрэнсис Халзен из Университета Висконсин-Мэдисон – так не считает. «На эти события, конечно, стоит обратить внимание», - говорит он, но не видит никаких доказательств того, что им требуется новое объяснение.
Физикам нужно больше данных. Команда ANITA планирует отправить детектор на еще одну поездку на воздушном шаре, - говорит физик ANITA Эми Коннолли из Университета штата Огайо в Колумбусе. «Мое мнение состоит в том, что мы должны продолжать искать простое объяснение этих событий».
Стандартная модель подтверждает себя снова и снова, поэтому физикам не хочется отказываться от нее без неопровержимых доказательств. «ANITA видит что-то странное, - говорит астрофизик Джон Биком также из штата Огайо. - Но я всегда делаю ставку на Стандартную модель».
Тем не менее, эти события имеют такие экстремальные энергии,
которые недоступны на коллайдерах частиц, например, на Большом
адронном коллайдере под Женевой, - говорит Беаком. «Мы очень мало
знаем о том, как действует физика на таких высоких энергиях».
[Фото: sciencenews.org]
