Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Một bài báo mới cung cấp một lời giải thích mới cho hai sự kiện kỳ lạ gần đây đã xảy ra ở Nam Cực – neutrino năng lượng cao dường như đi ra khỏi Trái đất theo cách riêng của chúng và hướng lên trời.
Một bài báo nghiên cứu mới được đồng tác giả bởi một giáo sư vật lý của Virginia Tech cung cấp một lời giải thích mới cho hai sự kiện kỳ lạ gần đây xảy ra ở Nam Cực – neutrino năng lượng cao dường như tự mình bay ra khỏi Trái đất và hướng lên trời.
Các bất thường xảy ra trong năm 2016 và năm 2018 và được phát hiện bởi các nhà khoa học tìm kiếm các tia vũ trụ siêu cao cấp năng lượng và neutrino đến từ không gian, tất cả theo dõi bởi một loạt các ăng ten radio gắn liền với một quả bóng nổi khoảng 23 dặm phía trên Nam Cực. Neutrino là những hạt cực nhỏ, được tạo ra theo một số cách, bao gồm cả những ngôi sao nổ tung và vụ nổ tia gamma. Chúng ở khắp mọi nơi trong vũ trụ và đủ nhỏ để đi qua bất kỳ vật thể nào, từ con người để dẫn đến các tòa nhà và chính Trái đất.
Các sự kiện được phát hiện bởi các nhà khoa học tại thí nghiệm ANITA – đó là viết tắt của Anten xuyên xung Nam cực, bắt đầu vào năm 2006 – ở Nam Cực. Hai lần, các nhà khoa học ANITA đã phát hiện ra các tín hiệu vô tuyến bắt chước các neutrino có năng lượng cao dường như tự bật lên khỏi mặt đất theo cách riêng của chúng. Các nhà khoa học vẫn bối rối trước hoạt động này, với khoảng 40 bài báo cho đến nay đưa ra những câu trả lời cực kỳ khác nhau – các xung là neutrino truyền qua không bị cản trở trong toàn bộ lõi Trái đất và bay ra khỏi mặt đất; các xung là neutrino “thứ tư” được tìm kiếm lâu dài được gọi là neutrino vô trùng; “vật chất tối” bí ẩn của không gian là đáng trách; hoặc đây là một biên giới hoàn toàn không xác định của vật lý hạt và / hoặc vật lý thiên văn đang cầu xin một giải thưởng Nobel.
Ian Shoemaker, một giáo sư trợ lý tại Khoa Vật lý và Trung tâm Vật lý neutrino, cả hai phần của Đại học Khoa học Công nghệ Virginia, có một lời giải thích khác đơn giản hơn. Trong một bài báo gần đây được công bố trên tạp chí Annals of Glaciology, Shoemaker và một số đồng nghiệp cho rằng sự bất thường không phải từ neutrino, mà chỉ là sự phản xạ không rõ ràng của các tia vũ trụ siêu năng lượng đến từ không gian – bỏ lỡ lớp băng trên cùng – sau đó vào mặt đất, nổi bật sâu, tuyết được nén chặt được gọi là lửa.
“Chúng tôi nghĩ rằng Firnaker (linh sam) dưới bề mặt là thủ phạm”, Shoemaker nói thêm rằng “Firn là thứ gì đó giữa tuyết và băng. Nó được nén chặt bằng tuyết không đủ dày đặc để trở thành băng. bạn đi từ mật độ cao trở lại mật độ thấp và những loại giao diện quan trọng mà sự phản chiếu này có thể xảy ra và có thể giải thích những sự kiện này. “
Shoemaker đã được tham gia trên giấy bởi cựu tiến sĩ của mình, cố vấn Alexander Kusenko của Khoa Vật lý và Thiên văn học của Đại học California Los Angeles; Andrew Romero-Wolf, một thành viên của nhóm ANITA và là nhà nghiên cứu tại Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực của Viện Công nghệ California; và bốn nhà nghiên cứu khác, bao gồm hai nhà nghiên cứu về sông băng: Dustin Shroeder từ Đại học Stanford và Martin Siegert từ Imperial College London.
Gọi đó là trường hợp dao cạo của Occam (đó là lý thuyết hàng thế kỷ cho rằng giải pháp đơn giản nhất rất có thể là giải pháp chính xác, cho những người bỏ qua triết học ở trường đại học), nhưng Shoemaker không lan truyền ANITA. “Bất cứ điều gì ANITA đã tìm thấy, nó rất thú vị, nhưng nó có thể không phải là một khám phá vật lý hạt đã giành giải thưởng Nobel.” Nhưng anh ta không giảm giá rằng cái gọi là dị thường không có giá trị khoa học. “ANITA vẫn có thể đã phát hiện ra một điều thú vị về glaciology thay vì vật lý hạt, đó có thể là ANITA đã phát hiện ra một số hồ băng nhỏ bất thường.”
Các hồ băng phụ là một sự cân nhắc khác của Shoemaker và nhóm của ông cho các phản xạ. Các hồ này sâu dưới lòng đất mặc dù quá xa nhau theo nghiên cứu hiện tại, và do đó không phải là lời giải thích có khả năng nhất. Nhưng nếu có nhiều hồ hơn nhiều so với trước đây, phát hiện này sẽ là một chiến thắng lớn cho các nhà khoa học nghiên cứu về cảnh quan và nội địa của Nam Cực. Shoemaker và nhóm của ông đề nghị các nhà khoa học cố tình phát tín hiệu vô tuyến vào các khu vực xảy ra sự bất thường.
“Tôi không biết gì về chúng, nhưng chúng thực sự tồn tại”, Shoemaker nói về các hồ băng phụ ở Nam Cực. “Có những hồ dưới băng ở Nam Cực và những hồ đó có đặc tính phản xạ phù hợp, nhưng chúng không đủ rộng. Ý tưởng của chúng tôi là một phần của xung vô tuyến từ tia vũ trụ có thể vào sâu trong băng trước khi phản xạ, vì vậy bạn có thể có sự phản xạ mà không bị lật pha. Không lật sóng, trong trường hợp đó, nó thực sự trông giống như một neutrino. “
Shoemaker nói thêm rằng, “Khi các tia vũ trụ hoặc neutrino đi qua băng với năng lượng rất cao, chúng phân tán trên các vật liệu bên trong băng, trên các proton và electron, và chúng có thể tạo ra một vụ nổ radio, một tín hiệu vô tuyến lớn mà các nhà khoa học có thể Vấn đề là các tín hiệu này có đặc tính xung vô tuyến của neutrino, nhưng dường như truyền qua nhiều hơn mức có thể có của vật lý đã biết. Các neutrino thông thường không nên như vậy. Nhưng các tia vũ trụ ở những năng lượng này là sự xuất hiện phổ biến và đã được nhìn thấy bởi nhiều, rất nhiều thí nghiệm. “
Nguồn truyện:
Tài liệu được cung cấp bởi Virginia Tech . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :