南極大陸は宇宙放射線を放出しており、それは私たちが知っている物理学を永遠に変える可能性があります

それが移動した大気バルーンの隣にあるANITAプローブ。

2006年、NASAは、私たちの惑星に降り注ぐ宇宙放射線を測定するために、南極大陸上でプローブを開始しました。プローブはすぐにこれらの粒子を検出し始めましたが、それらのパーセンテージについて非常に奇妙なことがあり ました:それらは南極の氷から、下から来ました。

最初の発見により、物理学者は写真から外れました。通常、宇宙放射線は私たちに「降り注ぐ」ので、地下からは発生しませんが、ANITA(南極インパルス過渡アンテナ)センサーが検出したのはそれだけでした。

いくつかの宇宙放射粒子は地球の地殻に非常に深く浸透することが知られていますが、それらの1つが惑星を通過して反対側に出るのに十分なエネルギーを持っているわけではありません。すぐに、氷自体から出現するように見えるそれらの粒子の起源は、10年以上続いた魅力的な謎になりました。

先週、ペンシルベニア州立大学の物理学者のチームが、私たち自身の惑星から発生しているように見えるこの宇宙放射線の起源についての興味深い理論を発表しました。その理論が真実であることが証明された場合、南極の氷が放出するのは、物理学の現在の標準モデルから完全に逸脱し、超対称モデルの有効性を実証する新しいタイプの粒子です 。

物理学の現在の標準モデルに は、重力やニュートリノなどの特定の現象を説明するのに問題があります。科学は、これらの未踏の領域をカバーしようとするさまざまな理論モデルの開発に数十年を費やしてき ました。文字列理論またはすべての理論はそれらのほんの2つです。もう1つは超対称性です。 よると、この理論モデルのすべての素粒子 宇宙リードのは、結合された はるかに重いとエネルギーLLバージョンの 愛を 与え 超粒子を。したがって、電子にはセレクトロンがペアになり、クォークにはスクォークがペアになります。

これらの粒子はまだ発見されていません。なぜなら、常に超対称性の理論によれば、実験室でそれらを生成するのに十分強力な機器が不足しているからです。言い換えれば、粒子加速器は行き過ぎない。ペンシルベニア州立 大学の物理学者デレクフォックスと彼の同僚の仮説は 、南極大陸上のさまざまなANITAミッションによって検出された放射線がこれらの粒子の1つであるということです。具体的には、彼らはそれがスタウ、タウの超重くてエネルギッシュなバージョンであると信じています。超対称性の理論モデル は、スタウの存在を予測し、粒子が惑星を部分から部分へと横断し、ANITAプローブによって検出可能な別のタイプの超対称粒子に崩壊する可能性があると仮定します。

この理論の基礎は、ANITAによって検出された粒子の角度と軌道は、物理学の標準モデル内では説明できないということです。しかも、別の 研究では物理学者による オハイオ大学がSTAU理論をサポートしています。別のシミュレーションでは、本研究で行っさえ滅菌高-エネルギーのニュートリノは、十分な電力のPAの持っている RAを その角度で惑星と出口から。

¿ この魅力的な研究の次のステップは何ですか?現在、物理学者のコミュニティは、2016年の最後のANITAミッションで得られたデータを研究しています。これらの粒子をさらに発見したとしても、それらが本当にスタウであるかどうかを確認するための長い作業が待ち受けています。良いニュースは、これが物理学に新しい研究分野とあなたの研究を向ける方向性を与えることです。 [ ScientificAmerican経由のArxiv ]

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