Przejdź do treści

Obca antymateria zderzyła się z Ziemią

Na zdjęciu: IceCube Neutrino Observatory. Źródło: Erick Beiser/ICECUBE/NSF

Przybyła z dalekiego kosmosu, ale spokojnie! było jej bardzo niewiele.

W marcu 2021 roku, po wielu latach analiz i weryfikacji zebranych danych, astrofizycy poinformowali, że detektor neutrin IceCube odebrał w 2016 roku niezwykły sygnał. Sygnał ten zdawał się sugerować, że pochodząca spoza naszej Galaktyki cząstka elementarna określana mianem antyneutrina przemierzyła rozległą przestrzeń i czas, po czym rozbiła się na Antarktydzie, uwalniając w lodzie strumień (kaskadę) nowych cząstek.

W Modelu Standardowym fizyki cząstek elementarnych każdy znany rodzaj cząstek ma swój odpowiednik w postaci antymaterii (choć obecnie we Wszechświecie nie widzimy prawie żadnych jej śladów). Ponad 60 lat temu późniejszy laureat Nagrody Nobla Sheldon Glashow przewidział, że jeśli antyneutrino – cząstka antymaterii będąca takim odpowiednikiem prawie bezmasowego neutrina – zderzy się z elektronem, może przy tym wytworzyć kaskadę innych cząstek wtórnych. To zjawisko tzw. rezonansu Glashowa jest jednak trudne do wykrycia, w dużej mierze ze względu na to, że antyneutrino wymaga w tym przypadku około 1000 razy więcej energii niż ta, która jest obecnie wytwarzana w najpotężniejszych zderzaczach cząstek na Ziemi.

Jednak detekcja dokonana przez Obserwatorium IceCube, instrument zakopany głęboko pod lodami ziemskiego bieguna południowego, jest dowodem na to, że kosmiczne akceleratory mogą z łatwością rozpędzać do takich energii wysokoenergetyczne cząstki. To jest możliwe tylko przy obecności naturalnego akceleratora, a nie w naszych akceleratorach naziemnych – twierdzi Lu Lu z University of Wisconsin-Madison, która kierowała analizą i pomogła potwierdzić dane ze zdarzenia neutrinowego z 2016 roku. Co więcej, nikt nigdy wcześniej nie zaobserwował bezpośrednio takiego rezonansu.

Jej zdaniem detekcja ta jest niezwykle ekscytująca z co najmniej dwóch powodów. Po pierwsze, potwierdza przewidywania Modelu Standardowego. Po drugie, pokazuje, że dzięki wykorzystaniu IceCube, naukowcy mogą traktować kosmos jako naturalne, wysokoenergetyczne laboratorium, w którym da się zgłębiać nowe zjawiska fizyczne. To otwiera nowe okno na astronomię neutrinową – dodaje fizyczka.

IceCube Laboratory - budowa

Na ilustracji: Scena z bieguna południowego: Obserwatorium IceCube na tle zórz wyświetlanych wewnątrz artystycznej rekonstrukcji lampy fotopowielacza. Rezonans jest przedstawiony jako niebieski świecący pręt, reprezentujący pierwszy strumień cząstek wykryty przez IceCube i reprezentujący wczesne impulsy pochodzące z omawianego zdarzenia neutrinowego. Źródło: IceCube Collaboration (zdjęcie ICL autorstwa Yuya Makino, IceCube/NSF)

Czytaj więcej:


Źródło: Astronomy.com

Opracowanie: Elżbieta Kuligowska

Na zdjęciu: IceCube Neutrino Observatory. Źródło: Erick Beiser/ICECUBE/NSF

Reklama