Tajomné častice z Antarktídy spochybňujú fyziku

Antarktída ukrýva viacero záhad a jedna z nich sa práve stala ešte zaujímavejšia. Experiment ANITA zaznamenal zvláštne signály častíc, ktoré vyrazia zo snehu a prenikajú do atmosféry. Pôvod týchto anomálií je neznámy a vedci teraz čelia výzve: čo to vlastne je? Po prvotnej teórii o neutrínach prichádza nová štúdia, ktorá ju vyvracia, čím sa otvárajú dvere k možnosti novej fyziky.

ANITA: Experiment Hľadajúci Neutrína z Antarktídy

Experiment ANITA (Antarctic Impulsive Transient Antenna) je balónový detektor umiestnený v stratosfére nad Antarktidou, ktorý monitoruje vesmírne žiarenie a hľadá ultra-energetické neutrína. Vesmírne žiarenie vzniká, keď vysokorýchlostné častice z vesmíru narazia do atmosféry a vyvolajú kaskádu sekundárnych častíc – tzv. sprchu kozmického žiarenia. Väčšina týchto častíc dopadne na zem, ale ANITA hľadá signály neutrín, ktoré interagujú s hmotou veľmi zriedka a teoreticky by mohli prejsť celou planétou.

Anomália: Častice Vyrazené Zo Zeme?

Počas prvých letov v rokoch 2006 a 2014 detektor ANITA zaznamenal dva zvláštne signály – častice, ktoré sa zdali vybiehať zo zemského povrchu smerom do vesmíru. Tento jav je v rozpore s tým, čo očakávame: vysoká energetická žiarenie by mala prichádzať zhora, nie odspodu. Táto anomália bola spočiatku vysvetľovaná teóriou o neutrínach, ktoré prejdú celou planétou a narazia do ľadu na opačnom konci.

Nová Štúdia Vyvracia Teóriu Neutrína

Najnovšia štúdia z Pierra J Observatory v Argentíne však túto teóriu vyvracá. Pozorovanie sprch kozmického žiarenia pomocou tisícov detektorov na zemi ukázalo, že by sme mali vidieť oveľa viac signálov, ak by neutrína spôsobovali tieto anomálie. Zatiaľ čo ANITA zaznamenala len dva takéto signály, Pierro J Observatory očakávalo minimálne osem a v priemere viac ako tridsať. Výsledky naznačujú, že vysvetlenie s neutrínami je nepravdepodobné a existuje menej ako 0,3% šanca, že ide len o chybu v dátach.

Čo Teraz? Hľadanie Novej Fyziky

Vyvracanie najpravdepodobnejšej teórie znamená návrat k hľadaní alternatívnych vysvetlení. Vedci teraz zvažujú možnosti ako:

• Nové častice: Anomália by mohla byť prejavom existencie doposiaľ neznámej častice, napríklad supersymetrickej častice alebo sterilného neutrína.
• Tmavá hmota: Možno ide o rozpad tmavej hmoty.
• Zvláštne refrakcie v ľade: Ľad môže deformovať cestu častíc nepredvídaným spôsobom.

Kľúčové poznatky:

• Experiment ANITA zaznamenal signály častíc vybiehajúce zo zemského povrchu, čo je anomálne.
• Pôvodná teória o neutrínoch prechádzajúcich celou planétou bola vyvrátená novou štúdiou.
• Anomália môže naznačovať existenciu novej fyziky a potenciálny prelomenie štandardného modelu častíc.

Zamyšlenia a Odporúčania:

ANITA anomália je fascinujúci príklad toho, ako veda pracuje – skúmaním neznámeho a revíziou našich predstáv na základe nových dôkazov. Hoci presná príčina tohto javu zostáva záhadou, otvára dvere k vzrušujúcim možnostiam a potenciálnemu prelomu v našom chápaní vesmíru. Je to pripomienka toho, že aj napriek pokroku vedy stále existuje veľa, čo nevieme.

Referencie:

• https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.134.121003

Približne 94 gCO₂ bolo uvoľnených do atmosféry a na chladenie sa spotrebovalo 0.47 l vody za účelom vygenerovania tohoto článku.