Tejúton kívülről érkezett antianyag robbant az Antarktiszon
2021 / 03 / 13 / Justin Viktor
Tejúton kívülről érkezett antianyag robbant az Antarktiszon
A hihetetlen kozmikus távolságokat szinte fénysebességgel átszelő antianyag sorsa az Antarktisz jégében teljesedett be. De vajon honnan érkezett, és miképp került ide?

A W-bozon

A szóban forgó antianyag egy apró elektron anti-neutrínó volt, és a végállomáson egy elektronnak ütközött. A kölcsönhatás egy W-bozont eredményezett, amely a gyenge magerő egyik hordozó részecskéje, épp mint ahogy a foton az elektromágneses erő hordozó részecskéje. Ezt az interakciót elméletben először 60 évvel ezelőtt jósolták meg, és most sikerült először megfigyelni a természetben. A felfedezésről a Nature tudományos folyóirat számolt be.

Neutrínó

A neutrínók az ismert legkisebb tömegű részecskék, és nincs elektromos töltésük. Ez nagyon gyorssá teszi őket, és ritkán lépnek kölcsönhatásba más részecskékkel. Három típusuk vagy ahogy a fizikusok mondják, „ízük” van: elektron-neutrínó, müon-neutrínó és tau-neutrínó. A neutrínók antianyag-társai az antineutrínók. Rendkívül nehéz tanulmányozni ezeket a részecskéket, mivel nehezen lépnek interakcióba bármi mással. Ennek legjobb példája az, hogy most is, miközben ezt a cikket olvassuk, másodpercenként 100 billió (10¹²) neutrínó halad át a testünkön.

A fizikusok hatalmas detektorokat használnak arra, hogy elcsípjék azokat a ritka pillanatokat, amikor egy neutrínó eltalál egy másik részecskét, és épp ez történt az IceCube detektor belsejében. Az Antarktisz jegének mélyén található detektor-tömböt azért építették, hogy ha egy neutrínó egy ekkora térfogaton belül egy másik részecskébe csapódik, az obszervatórium észlelhesse az ütközést.

60 éves jóslat

Sheldon Glashow, a koppenhágai Niels Bohr Intézet kutatója 1960-ban egy cikkben felvetette, hogy egy elektronnal kölcsönhatásba lépő elektron-anti-neutrínó, új részecskét hozhat létre, ha megfelelő energiával rendelkezik. Ez a folyamat a Glashow-rezonancia néven vált ismertté.

A szóban forgó részecskét - a W-bozont - végül 1983-ban fedezték fel, de az ahhoz szükséges energia, hogy valóban a Glashow rezonancia során állítsák elő, túl van azon, ami ma az emberiség rendelkezésére áll.

Az anti-neutrínónak annak az energiának csaknem az ezerszeresére lenne szüksége, amivel egy részecskét a Nagy hadronütközőben (LHC) ma fel tudunk ruházni.

Laborban létrehozott, mesterséges fekete lyukak - mi baj történhetne? Stephen Hawking 1974-ben felvetette a fekete lyukakról, hogy talán nem teljesen azok az éjsötét gravitációs óriások, melyeknek addig a csillagászok elképzelték őket, és ennek tetejébe spontán fényt bocsátanak ki. Ma ezt a jelenséget nevezik Hawking-sugárzásnak.

Nagy fekete-lyuk-részecskegyorsító

A természet nagy részecskegyorsítója sokkal többre képes, mint mi, mivel akár egy másik galaxisban található szupermasszív fekete lyukat is felhasználhat nagy számú részecske, hihetetlen energiákra történő felgyorsításához. Ezek között talán ott száguldott egy bizonyos anti-neutrínó is, ami végül bejárta az intergalaktikus teret, míg útja végén el nem érte az Antarktiszt, és egy elektront a jég mélyében felállított detektorban.

"Amikor Glashow még posztdoktoriját írta a Niels Bohr-ban, talán nem tudhatta, hogy a W-bozon előállítására vonatkozó rendhagyó javaslatát egy antarktikus jégbe csapódó távoli galaxisból származó antineutrínó bizonyítja majd be" - anekdotázott Francis Halzen, az IceCube vezető kutatója a Wisconsin-Madisoni Egyetemről.


Infografika a nem mindennapi felfedezésről (Kép: IceCube Együttműködés)

Az IceCube csak kicsivel több, mint egy évtizede létezik, és 2013 óta számol be folyamatosan a Naprendszeren kívülről érkező neutrínók észleléséről, például olyanokról is, melyek egy közeli csillagot széttépő fekete lyukból származnak.

Az újonnan jelentett észlelés eredményeként, (ami valójában 2016. december 6-án történt), a kutatók először erősítették meg, hogy az eseményt egy anti-neutrínó okozta. "A korábbi méréseink nem voltak érzékenyek a neutrínók és az antineutrínók közötti különbségre, ezért ez az eredmény az asztrofizikai neutrínó fluxus antineutrínó komponensének első közvetlen mérése" - magyarázta Dr. Lu Lu, a Wisconsin-Madisoni Egyetem professzora.

(Forrás: Icecube.wisc.edu Kép: Pixabay, Unsplash)

Ez is érdekelhet:

Sikeres vadászat a nagy energiájú neutrínók titokzatos forrására A nagy energiájú neutrínók rendkívül titokzatos részecskék, és fogalmunk sincs, hogy honnan érkeznek közel fénysebességgel a detektorainkba. Egy izgalmas tudományos nyomozás eredményeképpen lehetséges, hogy fény derült a titokra.

Áttörés a világ legerősebb részecskegyorsítójának megépítésében Sikerült a muon-ionizációs hűtés megvalósítása, amely a muon-gyorsítók fejlesztésével járó egyik legnagyobb kihívás.

Indul a világ legnagyobb atomfúziós kísérletének üzemanyagtesztje, de csak egy dobásuk van Brit mérnökök annak az üzemanyag-mixnek a tesztjére készülnek, ami egy napon majd a világ legnagyobb nukleáris fúziós kísérletét táplálja.

 


Kövesd a Rakétát a Facebookon is!
Kövess, üzenj, kommentelj a Rakéta Facebook oldalán!
Ismerd meg a ROADSTER magazint!
AUTÓK - DESIGN - GASZTRO - KULT - UTAZÁS - TECH // Ha szereted a minőséget az életed minden területén, páratlan élmény lesz!
Ezek is érdekelhetnek
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!

Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.