เว็บตรง คำแนะนำของอนุภาคแปลก ๆ จากอวกาศอาจท้าทายแบบจำลองมาตรฐานของนักฟิสิกส์

เครื่องตรวจจับสัญญาณผิดปกติสองตัวถูกหยิบขึ้นมาจาก เว็บตรง บอลลูนเหนือทวีปแอนตาร์กติกาห้อยลงมาจากบอลลูนที่อยู่สูงเหนือทวีปแอนตาร์กติกา เครื่องตรวจจับอนุภาคได้ค้นพบบางสิ่งที่ฟิสิกส์มาตรฐานไม่สามารถอธิบายได้

สัญญาณผิดปกติสองสัญญาณที่เครื่องตรวจจับมองเห็นได้ 

ซึ่งรู้จักกันในชื่อ Antarctic Impulsive Transient Antenna หรือ ANITA ไม่สามารถระบุได้ว่ามาจากอนุภาคใด ๆ ที่รู้จักทีมนักฟิสิกส์จาก Penn State รายงานออนไลน์วันที่ 25 กันยายนที่ arXiv.org ผลลัพธ์บ่งบอกถึงความเป็นไปได้ของอนุภาคใหม่นอกเหนือจากที่จัดหมวดหมู่ไว้ในแบบจำลองมาตรฐาน ซึ่งเป็นทฤษฎีที่อธิบายอนุภาคมูลฐานต่างๆ ที่ประกอบเป็นสสาร

เช่นเดียวกับชายชราในภาพยนตร์เรื่องUp ของ Pixar ANITA ลอยอยู่บนบอลลูนฮีเลียมที่ระดับความสูง 37 กิโลเมตร ครั้งละประมาณหนึ่งเดือน โดยจะค้นหาสัญญาณของอนุภาคพลังงานสูงจากอวกาศ ซึ่งรวมถึงอนุภาคที่มีลักษณะเหมือนผีที่มีน้ำหนักเบาซึ่งเรียกว่านิวตริโน นิวตริโนเหล่านั้นสามารถโต้ตอบภายในน้ำแข็งของแอนตาร์กติกา ทำให้เกิดคลื่นวิทยุที่เสาอากาศของ ANITA หยิบขึ้นมา

สัญญาณที่ทำให้งงทั้งสองดูเหมือนจะมาจากนิวตริโนที่มีพลังมหาศาลซึ่งพุ่งขึ้นสู่ท้องฟ้าจากภายในโลก นิวตริโนที่โผล่ขึ้นมาจากด้านล่างไม่น่าแปลกใจโดยเนื้อแท้: นิวตริโนพลังงานต่ำโต้ตอบกับสสารอย่างอ่อนจนพวกมันสามารถทะลุผ่านโลกทั้งใบได้ แต่นิวตริโนพลังงานสูงไม่สามารถผ่านวัสดุได้มากเท่าที่นิวตริโนพลังงานต่ำสามารถทำได้ ดังนั้นแม้ว่านิวตริโนพลังงานสูงสามารถลอดขอบโลกได้ แต่พวกมันก็ไม่สามารถรอดพ้นทางตรงได้

มุมที่สูงชันของเส้นทางของอนุภาคแสดงให้เห็นว่านิวตริโนเดินทางผ่านโลกหลายพันกิโลเมตร มากเกินไปสำหรับนิวตริโนพลังงานสูงที่จะทำให้มันออกไปอีกด้านหนึ่ง นั่นเป็นไปตามการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ในการศึกษาครั้งใหม่ โดยนักวิจัยที่ไม่ใช่สมาชิกของการทำงานร่วมกันของ ANITA นักวิจัยของ ANITA กำลังมองหาวิธีที่จะอธิบายสัญญาณด้วยนิวทริโน Derek Fox ผู้เขียนร่วมของการศึกษากล่าว แต่จากการจำลองของ Fox และเพื่อนร่วมงาน “ความพยายามเหล่านั้นจะต้องล้มเหลว”

อนุภาคพลังงานสูงสามารถเดินทางไกลในโลกได้ก็ต่อเมื่อไม่โต้ตอบกับสสารมากกว่านิวตริโน อนุภาคหนักตามสมมุติฐานที่เรียกว่า stau ซึ่งเสนอในทฤษฎีที่เรียกว่าสมมาตร ยิ่งยวด ( SN: 10/1/16, หน้า 12 ) อาจพอดีกับใบเรียกเก็บเงิน Fox และเพื่อนร่วมงานกล่าว หลังจากที่ถูกสร้างขึ้นในอีกด้านหนึ่งของโลกโดยนิวตริโนพลังงานสูงที่กระแทกพื้นโลก สเตาสามารถทำให้มันผ่านได้โดยไม่ได้รับบาดเจ็บก่อนที่จะสลายตัวเป็นอนุภาคที่เบากว่าซึ่งจะส่งผลให้เกิดสัญญาณที่ ANITA ตรวจพบในที่สุด

แต่อย่าเพิ่งยกเลิกการเป็นสมาชิกในกลุ่มแฟนคลับรุ่นมาตรฐาน 

นักฟิสิกส์ของ ANITA Stephanie Wissel จาก Cal Poly ใน San Luis Obispo รัฐแคลิฟอร์เนียกล่าวว่า “ยังคงเป็นไปได้ว่ามีเหตุผลทางโลกที่เราเห็นเหตุการณ์เหล่านี้ใน ANITA” อนุภาคในอวกาศอื่น ๆ ที่เรียกว่ารังสีคอสมิกซึ่งตกลงมาจากด้านบนทำให้เกิด ลายเซ็นที่คล้ายกันใน ANITA ความเข้าใจผิดพื้นฐานของฟิสิกส์ที่อยู่เบื้องหลังลายเซ็นของรังสีคอสมิกสามารถอธิบายการสังเกตได้ Wissel กล่าว

เพื่อสนับสนุนข้อเรียกร้องของพวกเขา Fox และเพื่อนร่วมงานยังระบุเหตุการณ์สามเหตุการณ์ในเครื่องตรวจจับนิวตริโนแอนตาร์กติกอีกเครื่องหนึ่งที่เรียกว่า IceCube ซึ่งพวกเขากล่าวว่ามีคุณสมบัติที่ทำให้งงเหมือนกัน แต่หัวหน้าของการทดลองนั้น นักฟิสิกส์ ฟรานซิส ฮัลเซน จากมหาวิทยาลัยวิสคอนซิน-แมดิสัน ไม่มั่นใจ “แน่นอนว่าเหตุการณ์เหล่านี้ควรค่าแก่การใส่ใจ” เขากล่าว แต่เขาไม่เห็นหลักฐานใดๆ ที่แสดงว่าพวกเขาต้องการคำอธิบายใหม่

นักฟิสิกส์ต้องการข้อมูลเพิ่มเติม ทีม ANITA วางแผนที่จะส่งเครื่องตรวจจับขึ้นเพื่อขี่บอลลูนแอนตาร์กติกอีกครั้ง Amy Connolly นักฟิสิกส์ ANITA จากมหาวิทยาลัยแห่งรัฐโอไฮโอในโคลัมบัสกล่าว “ความเห็นของฉันคือเราควรพยายามหาคำอธิบายธรรมดาๆ สำหรับเหตุการณ์เหล่านี้ต่อไป”

แบบจำลองมาตรฐานได้รับการยืนยันครั้งแล้วครั้งเล่า ดังนั้นนักฟิสิกส์จึงเกลียดที่จะละทิ้งแบบจำลองนี้โดยไม่มีหลักฐานที่ท่วมท้น John Beacom นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์จากรัฐโอไฮโอกล่าวว่า “กรณีที่ ANITA มองเห็นสิ่งแปลก ๆ นั้นแข็งแกร่ง แต่ “ฉันเดิมพันกับรุ่นมาตรฐานเสมอ”

ถึงกระนั้น เหตุการณ์เหล่านี้มีพลังมหาศาลที่พวกเขาเข้าถึงอาณาจักรที่ไม่สามารถเข้าถึงได้ที่เครื่องชนกันของอนุภาค เช่น Large Hadron Collider ใกล้กรุงเจนีวา Beacom กล่าว “มีหลายสิ่งหลายอย่างที่เราไม่รู้ว่าฟิสิกส์ทำงานอย่างไรกับพลังงานสูงเหล่านี้”

ความพยายามของมนุษย์ต่างดาวจากการคำนวณใหม่ การค้นหาข่าวกรองนอกโลกหรือที่เรียกว่า SETI ได้รวมเอามูลค่าเทียบเท่ากับอ่างน้ำร้อนที่มีมูลค่าเท่ากับมหาสมุทรของโลกลิซ่า กรอสแมนรายงานใน “ เราอาจยังไม่พบมนุษย์ต่างดาวเพราะเราเพิ่งจะเริ่มมองหา ” ( SN: 10/27/18, หน้า 5 ).

ผู้อ่านออนไลน์รู้สึกทึ่งกับการค้นหาชีวิตที่อื่นในจักรวาล

“เราไม่สามารถสำรวจมหาสมุทรได้ทีละอ่างน้ำร้อนจริงๆ” มาร์ค เอส.เขียน “บางทีแนวทางที่ดีกว่าคือการสแกนหาการปล่อยก๊าซรอบดาวเคราะห์นอกระบบที่มีแนวโน้มมากที่สุดแต่ละดวงที่ถูกค้นพบ” เขากล่าว “เมื่อเทียบเคียงกับมหาสมุทรแล้ว สิ่งนี้ก็เหมือนกับการมองหาปลารอบๆ เกาะหรืออะทอลล์” เว็บตรง