Un nuevo trabajo de investigación en coautoría de un profesor asistente de física de Virginia Tech proporciona una nueva explicación de dos eventos extraños recientes que ocurrieron en la Antártida: los neutrinos de alta energía que parecen salir de la Tierra por su propia cuenta y cabezahacia el cielo.
Las anomalías ocurrieron en 2016 y 2018 y fueron descubiertas por científicos que buscaban rayos cósmicos y neutrinos de energía ultraalta provenientes del espacio, todos seguidos por una serie de antenas de radio unidas a un globo que flota aproximadamente a 23 millas sobre el Polo Sur.Los neutrinos son partículas extremadamente pequeñas, creadas de varias maneras, incluidas las estrellas en explosión y los estallidos de rayos gamma. Están en todas partes dentro del universo y son lo suficientemente pequeñas como para atravesar casi cualquier objeto, desde las personas hasta los edificios y la Tierra misma.
Los eventos fueron descubiertos por científicos en el experimento ANITA, que es la abreviatura de Antena Transitoria Impulsiva Antártica, que comenzó en 2006, en el Polo Sur. Dos veces, los científicos de ANITA descubrieron señales de radio que imitaban neutrinos altamente energéticos que aparentemente salían del sueloPor su propia cuenta, los científicos permanecen perplejos por la actividad, con unos 40 documentos que hasta ahora dan respuestas muy diferentes: los pulsos son neutrinos que pasaron sin trabas por todo el núcleo de la Tierra y salieron del suelo; los pulsos son los buscados desde hace mucho tiempo-después del "cuarto" neutrino conocido como el neutrino estéril; la misteriosa "materia oscura" del espacio tiene la culpa; o esta es una frontera completamente desconocida de la física de partículas y / o astrofísica que pide un Nobel.
Ian Shoemaker, profesor asistente en el Departamento de Física y el Centro de Física de Neutrinos, ambos parte del Virginia Tech College of Science, tiene una explicación diferente y más simple. En un artículo reciente publicado en la revista Anales de Glaciología, Shoemaker y varios colegas postulan que las anomalías no son de los neutrinos, sino que son simplemente reflejos sin flip de los rayos cósmicos de energía ultraalta que llegan desde el espacio - pierden el hielo de la capa superior - luego entran al suelo, golpeando profundamente,nieve compactada conocida como firn.
"Creemos que la culpa de la superficie subterránea es la culpable", dijo Shoemaker, y agregó que "la nieve es algo entre nieve y hielo glacial. Es nieve compacta que no es lo suficientemente densa como para ser hielo. Por lo tanto, puede tener inversiones de densidad, conva desde donde pasa de alta densidad a baja densidad, y ese tipo de interfaces cruciales donde esta reflexión puede ocurrir y podría explicar estos eventos ".
Shoemaker se unió en el papel a su antiguo asesor de doctorado, Alexander Kusenko, del Departamento de Física y Astronomía de la Universidad de California en Los Ángeles; Andrew Romero-Wolf, miembro del equipo de ANITA e investigador en CaliforniaEl Laboratorio de Propulsión a Chorro del Instituto de Tecnología; y otros cuatro investigadores, incluidos dos glaciólogos: Dustin Shroeder de la Universidad de Stanford y Martin Siegert del Imperial College de Londres.
Llámelo un caso de la navaja de afeitar de Occam esa es la teoría centenaria de que la solución más simple es probablemente la correcta, para aquellos que se saltaron la filosofía en la universidad, pero Shoemaker no está criticando a ANITA ". Lo que sea que ANITA haya encontrado,es muy interesante, pero puede que no sea un descubrimiento de física de partículas ganador del premio Nobel. "Pero no está descartando que las llamadas anomalías no tengan mérito científico". ANITA aún podría haber descubierto algo interesante sobre la glaciología en lugar de la física de partículas,podría ser ANITA descubrió algunos pequeños lagos glaciales inusuales "
Los lagos subglaciales fueron otra consideración por parte de Shoemaker y su equipo para los reflejos. Sin embargo, estos lagos, muy subterráneos, están demasiado separados según la investigación actual y, por lo tanto, no son la explicación más probable. Pero si hay mucha distanciamás lagos de lo que se sabía anteriormente, este descubrimiento sería una gran victoria para los científicos que estudian el paisaje y el interior de la Antártida. Shoemaker y su equipo sugieren que los científicos emiten señales de radio a propósito en las áreas donde ocurrieron las anomalías.
"No sabía nada sobre ellos, pero realmente existen", dijo Shoemaker sobre los lagos subglaciares en la Antártida. "Hay lagos debajo del hielo en la Antártida, y tendrían las propiedades reflectantes correctas, perono está lo suficientemente extendido. Nuestra idea es que parte del pulso de radio de un rayo cósmico puede penetrar profundamente en el hielo antes de reflexionar, para que pueda tener el reflejo sin el cambio de fase. Sin voltear la onda, en ese caso, realmenteparece un neutrino "
Shoemaker agregó que, "Cuando los rayos cósmicos, o neutrinos, atraviesan el hielo a muy altas energías, se dispersan en materiales dentro del hielo, en protones y electrones, y pueden hacer una explosión de radio, una gran señal de radio agradable quelos científicos pueden ver. El problema es que estas señales tienen el pulso de radio característico de un neutrino, pero parecen atravesar mucho más de lo que es posible dada la física conocida. Los neutrinos ordinarios simplemente no lo hacen. Pero los rayos cósmicos en estas energías sonocurrencias comunes y han sido vistas por muchos, muchos experimentos ".
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Materiales proporcionado por Virginia Tech . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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