Gần đây, một tín hiệu kỳ lạ từ không gian vũ trụ đã được phát hiện tại Nam Cực, nhưng điều đặc biệt là tín hiệu này không đến từ bầu trời, mà từ sâu dưới lòng đại dương. Đây chắc chắn là một phát hiện đáng chú ý bởi vì nó mở ra những câu hỏi mới về bản chất của các hạt năng lượng cao trong vũ trụ.
Hai mươi năm trước, một thiết bị mang tên Antartic Impulsive Transient Antenna (ANITA), hiện đã ngừng hoạt động, đã phát hiện ra sóng radio từ Cosmic Rays bay xuyên qua bầu khí quyển. Khi các Cosmic Rays va chạm với các hạt trong khí quyển, chúng sẽ tạo ra các hạt thứ cấp mà hàng trăm hạt trong số đó đi qua cơ thể chúng ta mỗi giây mà chúng ta không hề hay biết. Việc phát hiện ra những hạt này giúp ANITA đưa ra cái nhìn sâu sắc về những sự kiện vũ trụ xa xôi. Tuy nhiên, mọi thứ đã trở nên kỳ lạ.
ANITA đã phát hiện ra tín hiệu kỳ lạ từ dưới chân trời, ở những góc độ sắc nét và bất thường, khoảng 30 độ dưới bề mặt băng. Những gì xuất hiện như sóng radio này lẽ ra phải đã bị hấp thụ bởi hàng ngàn km đá. Làm thế nào mà những xung điện từ siêu cao này có thể được phát hiện vẫn là một câu hỏi bí ẩn. Nhà vật lý Stephanie Wissel từ Đại học Penn State, người đã phân tích dữ liệu của ANITA để tìm kiếm tín hiệu từ neutrinos - những hạt nguyên tử bí ẩn - chưa bao giờ gặp điều gì tương tự như vậy.
Nhóm nghiên cứu của Wissel cho rằng có thể tín hiệu này đến từ những neutrinos huyền bí, được tạo ra bởi các hiện tượng năng lượng cực cao. Hầu hết neutrinos không tương tác với gì cả, nhưng tau neutrinos lại có khả năng tương tác với băng. Hạt này liên quan đến tau lepton, một phần tử nguyên tử khác, bắt đầu phân rã khi rời khỏi băng, mất năng lượng khi phân huỷ. Quá trình phân rã của tau neutrinos phát ra các tín hiệu gọi là "air showers", và bức xạ điện từ do những "air showers" này phát ra có thể được phát hiện bởi các anten radio như ANITA. Tuy nhiên, cuối cùng, tín hiệu không phải đến từ neutrinos hay tau neutrinos.
Bất kỳ thứ gì tạo ra những tín hiệu này đều không phù hợp với các mô phỏng máy tính và mô hình toán học về cả cosmic rays và các "air showers" giả thuyết. Những tín hiệu này hoàn toàn khác biệt so với những gì mà các thiết bị tương tự ANITA như IceCube Neutrino Observatory và Pierre Auger Observatory từng phát hiện. Chúng không nằm trong Mô hình Chuẩn của Vật lý Hạt, mô tả cách mà vật chất được tạo nên từ các hạt nguyên tử. Những tín hiệu này chỉ có thể được gọi là "kỳ lạ".
Các nhà nghiên cứu cho biết: "Kết quả của cuộc tìm kiếm này không hỗ trợ giải thích rằng các xung điện kỳ lạ được phát hiện là do các "air showers" từ các tương tác hoặc phân rã hạt, như là phân rã của các tau hướng lên, những điều này là cơ sở của các lời giải thích dựa trên vật lý vượt ra ngoài Mô hình Chuẩn".
Liệu những tín hiệu này có thể đến từ các hạt chưa từng được biết đến trong vật lý? Có thể. Nhưng chúng cũng có thể là các neutrinos không được phát hiện. Wissel đang làm việc trên một thiết bị kế nhiệm của ANITA—một máy dò neutrino lớn hơn và nhạy hơn mang tên PUEO. Có thể, sự bất thường này sẽ mang lại cho chúng ta những hiểu biết mà chúng ta chưa bao giờ tưởng tượng được.
Elizabeth Rayne là một nhà văn có tài. Tác phẩm của cô đã xuất hiện trên nhiều tạp chí nổi tiếng như Popular Mechanics, Ars Technica, SYFY WIRE, Space.com, Live Science, Den of Geek, Forbidden Futures và Collective Tales. Cô sinh sống ở ngay ngoài thành phố New York cùng với chú vẹt tên Lestat. Khi không viết lách, cô có thể được tìm thấy đang vẽ tranh, chơi piano hoặc khám phá những hình dạng mới.
Nguồn tham khảo: https://www.popularmechanics.com/sc...089793/mysterious-signals-antarctica-physics/
Hai mươi năm trước, một thiết bị mang tên Antartic Impulsive Transient Antenna (ANITA), hiện đã ngừng hoạt động, đã phát hiện ra sóng radio từ Cosmic Rays bay xuyên qua bầu khí quyển. Khi các Cosmic Rays va chạm với các hạt trong khí quyển, chúng sẽ tạo ra các hạt thứ cấp mà hàng trăm hạt trong số đó đi qua cơ thể chúng ta mỗi giây mà chúng ta không hề hay biết. Việc phát hiện ra những hạt này giúp ANITA đưa ra cái nhìn sâu sắc về những sự kiện vũ trụ xa xôi. Tuy nhiên, mọi thứ đã trở nên kỳ lạ.
ANITA đã phát hiện ra tín hiệu kỳ lạ từ dưới chân trời, ở những góc độ sắc nét và bất thường, khoảng 30 độ dưới bề mặt băng. Những gì xuất hiện như sóng radio này lẽ ra phải đã bị hấp thụ bởi hàng ngàn km đá. Làm thế nào mà những xung điện từ siêu cao này có thể được phát hiện vẫn là một câu hỏi bí ẩn. Nhà vật lý Stephanie Wissel từ Đại học Penn State, người đã phân tích dữ liệu của ANITA để tìm kiếm tín hiệu từ neutrinos - những hạt nguyên tử bí ẩn - chưa bao giờ gặp điều gì tương tự như vậy.
Nhóm nghiên cứu của Wissel cho rằng có thể tín hiệu này đến từ những neutrinos huyền bí, được tạo ra bởi các hiện tượng năng lượng cực cao. Hầu hết neutrinos không tương tác với gì cả, nhưng tau neutrinos lại có khả năng tương tác với băng. Hạt này liên quan đến tau lepton, một phần tử nguyên tử khác, bắt đầu phân rã khi rời khỏi băng, mất năng lượng khi phân huỷ. Quá trình phân rã của tau neutrinos phát ra các tín hiệu gọi là "air showers", và bức xạ điện từ do những "air showers" này phát ra có thể được phát hiện bởi các anten radio như ANITA. Tuy nhiên, cuối cùng, tín hiệu không phải đến từ neutrinos hay tau neutrinos.
Bất kỳ thứ gì tạo ra những tín hiệu này đều không phù hợp với các mô phỏng máy tính và mô hình toán học về cả cosmic rays và các "air showers" giả thuyết. Những tín hiệu này hoàn toàn khác biệt so với những gì mà các thiết bị tương tự ANITA như IceCube Neutrino Observatory và Pierre Auger Observatory từng phát hiện. Chúng không nằm trong Mô hình Chuẩn của Vật lý Hạt, mô tả cách mà vật chất được tạo nên từ các hạt nguyên tử. Những tín hiệu này chỉ có thể được gọi là "kỳ lạ".
Các nhà nghiên cứu cho biết: "Kết quả của cuộc tìm kiếm này không hỗ trợ giải thích rằng các xung điện kỳ lạ được phát hiện là do các "air showers" từ các tương tác hoặc phân rã hạt, như là phân rã của các tau hướng lên, những điều này là cơ sở của các lời giải thích dựa trên vật lý vượt ra ngoài Mô hình Chuẩn".
Liệu những tín hiệu này có thể đến từ các hạt chưa từng được biết đến trong vật lý? Có thể. Nhưng chúng cũng có thể là các neutrinos không được phát hiện. Wissel đang làm việc trên một thiết bị kế nhiệm của ANITA—một máy dò neutrino lớn hơn và nhạy hơn mang tên PUEO. Có thể, sự bất thường này sẽ mang lại cho chúng ta những hiểu biết mà chúng ta chưa bao giờ tưởng tượng được.
Elizabeth Rayne là một nhà văn có tài. Tác phẩm của cô đã xuất hiện trên nhiều tạp chí nổi tiếng như Popular Mechanics, Ars Technica, SYFY WIRE, Space.com, Live Science, Den of Geek, Forbidden Futures và Collective Tales. Cô sinh sống ở ngay ngoài thành phố New York cùng với chú vẹt tên Lestat. Khi không viết lách, cô có thể được tìm thấy đang vẽ tranh, chơi piano hoặc khám phá những hình dạng mới.
Nguồn tham khảo: https://www.popularmechanics.com/sc...089793/mysterious-signals-antarctica-physics/
