​Science News: Mister în Antarctica – Fizica pe care o știu oamenii de știință nu poate explica particulele ciudate detectate

Acum câteva luni, cercetătorii de la IceCube Neutrino Observatory (IceCube) din Antarctica au raportat că, după ani de colectare riguroasă a datelor, tot nu pot fi siguri ce a provocat misterioasele „Bule Fermi” care țâșnesc din centrul Căii Lactee. Acum, savanții de la IceCube spun că au detectat o nouă anomalie în natură, iar aceasta este atât de stranie încât cere noi legi ale fizicii pentru a fi explicată.

IceCube (Foto: NASA)

Anomalia a fost recent descrisă într-un articol publicat în The Astrophysical Journal. Comunicatul de presă de la IceCube notează că „neutrini de energie extrem de mare” (sublinierea le aparține) au fost detectați de Antarctic Impulsive Transient Antenna (sau ANITA) și în aparență au traversat Pământul, deși nu ar fi trebuit s-o facă.

În vreme ce neutrinii de energie mai mică sunt capabili să treacă prin toată materia Pământului fără probleme, aceia cu energie extrem de mare ar fi trebuit să se comporte mai degrabă ca „taurii într-un magazin de porțelanuri”, conform unuia din principalii autori ai articolului, Alex Pizzuto de la Universitatea Wisconsin-Madison. „Se spune de obicei că neutrinii sunt particule ascunse sau fantomatice datorită abilității lor remarcabile de a trece prin materiale fără a se ciocni de ceva. Dar, la aceste energii incredibile, neutrinii … au o probabilitate mult mai mare de a interacționa cu particule din Pământ”.

Oamenii de știință au încercat să explice abilitatea fenomenală a acestor neutrini cu energie extrem de mare de a trece neperturbați prin Pământ, dar până acum explicațiile bazate pe Modelul Standard din fizică – teoria care descrie trei dintre cele patru forțe fundamentale ale Universului – au eșuat.

Pentru a determina sursa neutrinilor ieșiți din norme, cercetătorii au luat opt ani de date colectate de IceCube și le-au confruntat cu sursa localizată teoretic a neutrinilor de extremă energie detectați de ANITA. (ANITA este reglată să detecteze neutrini cu energie extrem de mare și o poate face deoarece plutește în atmosferă suspendată de un balon). Nu au fost găsiți neutrini de energie joasă care ar fi provenit din aceeași sursă ca aceia detectați de ANITA, ceea ce înseamnă că nu au venit dintr-o „sursă punctuală intensă”. Aceasta este deosebit de ciudat întrucât, așa cum notează Anastasia Barbano, altă autoare principală a studiului, „șansele ca ANITA să vadă un eveniment, iar IceCube să nu vadă nimic sunt [incredibil] de mici”.

ANITA la sol (Foto: NASA)

Aceasta înseamnă că neutrinii ciudați detectați de ANITA au trecut cumva prin Pământ fără a da peste nimic, deși ar fi trebuit s-o facă, și nici n-au avut o sursă aparentă, ceea ce alți neutrini au de obicei. Din cauza acestor două mistere, savanții de la IceCube caută acum noi legi ale fizicii care să explice inexplicabilul. Odată ce vor fi siguri că acei neutrini stranii n-au fost erori ale detectoarelor, se pare că o nouă fizică va fi ultima soluție pentru a afla explicația. „Analiza noastră a exclus singura explicație astrofizică posibilă din Modelul Standard pentru anomalia detectată de ANITA”, spune Pizzuto în comunicatul de presă, adăugând că „dacă acest eveniment este real și nu doar o anomalie a detectoarelor, acesta poate să ducă la o fizică dincolo de Modelul Standard”. (Nerdist)