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In der Antarktis gemessene mysteriöse Teilchen trotzen der modernen Physik. Paralleluniversum?

In der Antarktis gemessene mysteriöse Teilchen trotzen der modernen Physik. Paralleluniversum?

Signale der Physiker der Eiswand, die das heute geltende Standardmodell in Frage stellen könnten. Einer der Physiker, der die Untersuchung leitete, glaubt, dass es ein Paralleluniversum gibt, das genau neben dem aktuellen liegt und das auch mit dem Ausbruch des Urknalls entstanden wäre.

Eine der Säulen der modernen Physik, das Standardmodell der Teilchen, bricht zusammen, bevor neue Ereignisse in der Antarktis gemessen werden. Die Physiker wussten, dass es sich um eine unvollständige Theorie handelt, und jetzt legen eine Reihe von Experimenten die Möglichkeit neuer Neutrino-Arten nahe, die über die im Modell beschriebenen drei hinausgehen.

Neutrinos sind subatomare Elementarteilchen, die in Kernprozessen entstehen, eine sehr kleine Masse haben und keine Ladung haben. Diese Partikel passieren normalerweise Materialien mit Ausnahme eines Typs.

Es gibt drei Familien von Neutrinos: elektronische, myonische und tauonische. Neutrinos in der Natur können unterschiedliche Energien haben. Niedrigenergien können Materialien passieren, während sehr energiereiche viel mehr mit Materie interagieren. Im Allgemeinen sagt das Standardmodell voraus, dass diejenigen mit sehr hohen Energien die Erde nicht passieren können, oder vielmehr ist die Wahrscheinlichkeit, dass sie passieren werden, sehr, sehr gering”, Erklärt Gianluca Calcagni, Physikerin am IEM-CSIC.

Im Jahr 2016 schienen sehr energiereiche Partikel das Eis der Antarktis durchquert zu haben, was im ANITA-Experiment (Antarctic Transitive Impulse Antenna), einem Gerät zur Messung von Neutrinos im Überschuss, Detektoren auslöste. 30 Kilometer von der Erdoberfläche entfernt. Sie waren hochenergetischen Neutrinos sehr ähnlich, und das widersprach der Theorie.

Fast masselos

Viele dieser Neutrinos stammen aus der Wechselwirkung kosmischer Strahlung mit kosmischer Mikrowellenstrahlung (CMB), dem schwachen Schein des Urknalls, einem Phänomen, das als "Fluss" bekannt ist. Sowohl ANITA als auch das IceCube-Neutrino-Teleskop am Südpol hatten bereits gemessen, wie sich der kosmische Fluss auf ihren Sensoren zeigt, und es werden nicht genügend energiereiche Partikel produziert, um auch nur einen Flug von der Erde zu erkennen.

Eine mögliche Erklärung nach dem Standardmodell war, dass die Partikel aus einer einzigen Quelle stammten, die eine große Menge an Neutrinos dieser Energie emittiert hatte: kosmische Strahlung, Auslöser von Neutrino-Ausbrüchen, die im Raum versteckt sind und periodisch aktiviert werden und deren Partikel erreichen würden die Erde.

Von dort aus versuchte ein Team von Physikern, die am IceCube arbeiteten, zu prüfen, ob diese Erklärung gültig sein könnte. Wenn die Partikel Neutrinos wären, die von den kosmischen Fackeln des Standardmodells angetrieben werden, hätte der Strahl von Partikeln mit niedrigerer Energie begleitet werden müssen, die die Detektoren des IceCube ausgelöst hätten.

ANITA erkennt tatsächlich Radiowellen, ein indirektes Signal von Neutrinos. Wenn das Neutrino selbst nicht erkannt wird, nimmt es nur die energiereichsten auf. Deshalb haben sie sich dem IceCube zugewandt, der diese Partikel direkt finden und daher Neutrinos mit einem größeren Energiebereich nachweisen kann. Die IceCube-Forscher fanden jedoch keine Hinweise auf solche kosmischen Beschleuniger.

Auf diese Weise könnte das Experiment diese Hypothese verfälschen, denn wenn es wahr gewesen wäre, hätte IceCube Neutrinos anderer Energien beobachtet, die sie nicht beobachtet haben. Dann wurde die hochenergetische Quelle als Ursprung verworfenSagt Calcagni.

Was das Neutrino-Observatorium entdeckte, waren mehrere zusätzliche Partikel, die nicht dem erwarteten Verhalten eines der Standardmodelle entsprechen, die die ANITA-Messungen weiter unterstützten. Von dort aus hat das Team von Physikern hinter dem IceCube große Zweifel an der Modellerklärung geäußert.

Die von ANITA aufgezeichneten Ereignisse werden als "anomal" bezeichnet, da sie bei korrekter Theorie nicht beachtet werden sollten. Nun gibt es zwei Möglichkeiten: Entweder handelt es sich um einen systematischen Fehler des Experiments, oder es gibt ein Phänomen, das über das Standardmodell hinausgeht”Erklärt Calcagni.

Die einfachste Erklärung für dieses Phänomen ist, dass zur Zeit des Urknalls vor 13,8 Milliarden Jahren zwei Universen gebildet wurden, unser und eines, das umgekehrt funktioniert und in dem die Zeit rückwärts geht. ""Jetzt müssen wir die aufregendsten oder langweiligsten Möglichkeiten analysierenErklärte Ibrahim Safa, der auch an dem Experiment arbeitete.

Wenn die Wissenschaft tatsächlich eine neue Physik benötigt, um das Rätsel zu lösen, weil beispielsweise die gemessenen Neutrinos andere ähnliche Teilchen sind, kann sie immer noch nicht auf eine konkrete Erklärung setzen, da sie nicht über genügend Daten verfügt und mehr Zeit benötigt, um das Problem zu lösen .


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