Ανιχνεύθηκε υπερσυμμετρικό σωματίδιο στην Ανταρκτική;

Posted on 30/09/2018

0


Ο ανιχνευτής ANITA (δεξιά) που αιωρείται πάνω από την Ανταρκτική με την βοήθεια του αεροστάτου με ήλιο (κέντρο), κατέγραψε δυο μυστηριώδη σωματίδια που δεν προβλέπονται από την θεωρία των στοιχειωδών σωματιδίων.

Ο ανιχνευτής ANITA (Antarctic Impulsive Transient Antenna) που αιωρείται με αερόστατο πάνω από την Ανταρκτική συνέλαβε δυο ασυνήθιστα σήματα. Τα δυο σήματα του ανιχνευτή δεν μπορούν να αποδοθούν σε κανένα γνωστό σωματίδιο σύμφωνα με την δημοσίευση των ερευνητών Fox et al «The ANITA Anomalous Events as Signatures of a Beyond Standard Model Particle, and Supporting Observations from IceCube».

Είναι πιθανό τα σήματα αυτά να δείχνουν τον δρόμο προς μια νέα φυσική θεωρία πέραν του Καθιερωμένου Προτύπου των στοιχειωδών σωματιδίων.

O ανιχνευτής ΑΝΙΤΑ αιωρείται με την βοήθεια ενός αεροστάτου σε ύψος 37 χιλιομέτρων για περίπου μια φορά το μήνα και αναζητά σωματίδια υψηλής ενέργειας (κοσμικές ακτίνες) από το διάστημα. Τα δύο σήματα που καταγράφηκαν αντιστοιχούν σε σωματίδια με τεράστια ενέργεια, περίπου 0,6 EeV (1 ΕeV ή 1ExaeV =1018 electronvolts = 0.1602 joules).

Και παλαιότερα είχαν καταγραφεί κοσμικές ακτίνες ενέργειας της τάξης των ΕeV, αλλά κατευθύνονταν από τον ουρανό προς την Γη. Όμως τα δυο σήματα που καταγράφηκαν είχαν κατεύθυνση από την Γη προς τον ουρανό, που σημαίνει ότι διέσχισαν ολόκληρη τη Γη μέχρι να ανιχνευθούν.

Χαμηλής ενέργειας κοσμικές ακτίνες, όπως τα ηλεκτρικά ουδέτερα σωματίδια που ονομάζονται νετρίνα, μπορούν να διασχίσουν ολόκληρο τον πλανήτη μας, χωρίς να αλληλεπιδράσουν και να παραμείνουν αόρατα.

Τα δυο αινιγματικά σήματα που καταγράφηκαν από τις κεραίες της ΑΝΙΤΑ φαίνεται να προέρχονται από εξαιρετικά μεγάλης ενέργειας νετρίνα που κατευθύνονται από την Γη προς τον ουρανό, τα οποία δεν θα μπορούσαν να διέλθουν μέσα από τόση ύλη χωρίς να αλληλεπιδράσουν όπως τα χαμηλής ενέργειας.

Σύμφωνα με τους Fox et al η θεωρητική ερμηνεία των δυο γεγονότων απαιτεί φυσική πέραν του Καθιερωμένου Προτύπου των στοιχειωδών σωματιδίων με βεβαιότητα πάνω από 5σ (5 σίγμα σημαίνει ότι το αποτέλεσμα είναι τόσο τυχαίο όσο κατά την ρίψη νομίσματος να φέρει κανείς πάνω από 20 φορές συνεχόμενες κορώνες!).

Ένα υποθετικό σωματίδιο υψηλής ενέργειας που θα μπορούσε να διασχίσει τη Γη και να ανιχνευθεί από την ΑΝΙΤΑ περιγράφεται από την θεωρία της υπερσυμμετρίας και ονομάζεται stau (υπεσυμμετρικός σύντροφος του λεπτονίου τ). Το σωματίδιο αυτό μπορεί να δημιουργηθεί από ένα νετρίνο υψηλής ενέργειας που προσκρούει στην άλλη πλευρά της Γης και να διασχίσει την Γη πριν διασπαστεί σε ελαφρύτερα σωματίδια τα οποία προκαλούν τα σήματα που ανιχνεύονται.

Οι Fox et al για να υποστηρίξουν την πρότασή τους υπενθυμίζουν πως τρία παρόμοια γεγονότα ανιχνεύθηκαν κι από έναν άλλον ανιχνευτή νετρίνων στην Ανταρκτική, τον IceCube.

Προς το παρόν χρειάζονται επειγόντως πολύ περισσότερα δεδομένα, γιατί με δύο ή τρία γεγονότα δεν μπορούμε να μιλάμε για πειραματική επιβεβαίωση της ύπαρξης ενός υπερσυμμετρικού σωματιδίου.

πηγή: https://www.sciencenews.org/article/hints-weird-particles-space-may-defy-physics-standard-model