deeltje op Antarctica

[megabon]

Heeft er iemand meer info i.v.m. dit bericht of is er eigenlijk minder aan de hand dan de titel doet vermoeden?
 
https://www.demorgen.be/wetenschap/bizarre-deeltjes-op-de-zuidpool-dagen-natuurkunde-uit-bc552120/?utm_source=facebook&referer=https://www.facebook.com/

[Jan van de Velde]

deze link vertelt al wat meer:
 
https://www.sciencemag.org/news/2018/09/oddball-particles-tunneling-through-earth-could-point-new-physics

[Michel Uphoff]

In de bijlage het wetenschappelijk artikel.
 
Kern van de zaak is, dat de ANITA antenne (klik) aan een ballon boven Antarctica twee keer een buitengewoon energierijk deeltje heeft waargenomen, dat uit de Aarde lijkt te komen. De energie is 600 peta elektronvolt (PeV), dat is inderdaad buitengewoon energierijk maar zeker niet onmogelijk. Tau neutrino's afkomstig van een extreme kosmische gebeurtenis bijvoorbeeld zouden dergelijke niveaus kunnen hebben.
 
Deeltjes die uit de kosmos komen, kunnen op het ijs weerkaatsen en dan door de antenne worden waargenomen, maar door die botsing met het ijs verandert hun polarisatie. Deeltjes 'van onderen' hebben dus een afwijkende polarisatie. Deeltjes die niet gereflecteerd worden behouden hun normale polarisatie en komen direct 'van boven', ook dat is niets bijzonders. Maar deeltjes met normale polarisatie die 'van onderen' komen zijn curieus. Kennelijk zijn ze vanuit de kosmos eerst dwars door duizenden kilometers Aarde heen gereisd voordat de detector ze waarnam.
 
Omdat ANITA op ruim 30 km hoogte boven het ijs zweeft kunnen normaal gepolariseerde deeltjes tot een hoek van ongeveer -6 graden nog steeds uit de kosmos komen, maar bij de twee events kwamen de deeltjes onder een hoek van -27 en -35 graden, en lijken dus uit de Aarde zelf te komen. Het lijkt zo goed als uitgesloten dat een neutrino met zo'n hoge energie door zoveel Aarde heen kan reizen zonder onderweg interactie met andere deeltjes aan te gaan.
 
Mogelijk kunnen hypothetische deeltjes dit echter wel. In de zogenoemde SUper SYmmetrie (SUSY) uitbreiding van het Standaard Model van de elementaire deeltjes bijvoorbeeld. In de supersymmetrie stelt men zich tegenhangers van ieder bekend deeltje voor zoals de supersymmetrische tegenhanger van het Tau neutrino deeltje, de sTau. Dat deeltje zou wél duizenden kilometers door de Aarde kunnen reizen en toch dergelijke energieniveaus kunnen bezitten, zo opperen de onderzoekers.
 
Supersymmetrie als uitbreiding van het Standaardmodel is een hypothese, en tot nu toe is er geen observationeel bewijs voor. Als het zou bestaan, dán zouden een aantal hoofdpijndossiers, waaronder donkere materie, verklaard kunnen worden. Ondermeer het Atlas instrument van Cern (klik) is op zoek naar dergelijke supersymmetrische deeltjes.
 
Ook bij het IceCube project (klik), een grote neutrinodetector in het ijs van Antarctica, hebben zich afwijkende metingen voorgedaan en de schrijvers van het artikel zien overeenkomsten.
 
De waarnemingen zouden dus verklaard kunnen worden met 'nieuwe fysica'. Het is echter nogal vroeg om op te springen en "eureka!" te roepen. Meet- interpretatie- en opstellingsfouten moeten nog worden uitgesloten, en dergelijk events zouden ook via andere instrumenten en methoden waargenomen moeten worden. Het is nog lang niet zeker dat er geen andere verklaring is voor de gemeten hoek én de afwezigheid van polarisatieverandering, en het zijn maar twee events in ruim tien jaar. Om zulke vergaande conclusies te trekken uit de onveranderde polarisatie en een onwaarschijnlijke invalshoek van twee deeltjes lijkt mij eerlijk gezegd nogal voorbarig.
 
Zelf denk ik bijvoorbeeld simpelweg aan: Hoe zou de polarisatie er uit zien als een hoog energetisch deeltje uit de kosmos deeltje niet een, maar twee keer gereflecteerd wordt door het ijs?
 
Paper:

The ANITA Anomalous Events as Signatures of a Beyond Standard Model Particle.pdf

(540.06 KiB) 1047 keer gedownload