Команда учёных нейтринной обсерватории IceCube нашла новые свидетельства того, что несколько лет назад проект ANITA действительно мог обнаружить так называемые стерильные нейтрино. Последние частицы выходят за пределы Стандартной модели, которая описывает большую часть взаимодействий всех известных сейчас науке элементарных частиц. Результаты исследования ученые опубликовали в библиотеке научных публикаций arXiv.org.
«Наш анализ исключил последнее возможное астрофизическое объяснение происхождения этих частиц, которое допускает Стандартная модель. Соответственно, если эти события действительно зафиксировали инструменты ANITA, а не были порождены ошибками наблюдений, они указывают на существование «новой физики», — пишут ученые.
Учёные предполагают, что подобные частицы могут возникать в ходе мощнейших космических взрывов и катаклизмов. Параллельно они пытаются понять, существуют ли частицы, чья энергия превышает предел Грайзена-Зацепина-Кузьмина. Под этим пределом физики понимают количество энергии (около восьми джоулей), которое может быть у нейтрино или космического излучения, движущегося к Земле от далеких галактик.
Сложность регистрации заставила участников проекта ANITA превратить всю Антарктику в гигантский детектор подобных нейтрино. Ещё в 1962 году советский физик Гурген Аскарян описал эффект, согласно которому подобные частицы при попадании в лед будут двигаться быстрее скорости света. В результате этого они будут «тормозить», вырабатывая по мере движения через толщу ледника пучки радиоволн. Именно эти вспышки улавливают системы ANITA.
Что случилось ранее в физике
Несколько лет назад представители программы ANITA заявили об удивительном открытии. Они обнаружили сразу три частицы, тау-нейтрино сверхвысоких энергий, которые значительно нарушали пределы Грайзена-Зацепина-Кузьмина.
Это натолкнуло физиков на мысль, что источником этих частиц мог быть не космический катаклизм, а гипотетические «стерильные» нейтрино, четвертый тип этих элементарных частиц. Они должны обладать чрезвычайно большой массой по сравнению с «обычными» нейтрино и не взаимодействовать с другой материей никаким образом, кроме как гравитационно.
Дополнительные данные собранные IceCube в 2015 году, не помогли доказать, что число нейтрино высоких энергий как-то менялось тогда, когда детекторы ANITA фиксировали появление трех тау-нейтрино. Пиццуто и его команда исключает возможность их космического происхождения, что усиливает позиции сторонников «новой физики». Ученые предполагают, что анализ данных, собранных в ходе последующих полетов ANITA, помогут понять, существуют ли «стерильные» нейтрино на самом деле.
