Gammakiirguse purske ajal kosmosesse paiskunud ülirelativistlikud neutriinod aeglustuvad kvantgravitatsiooni mõjude tõttu. Nii järeldavad Itaalia, Poola ja Norra füüsikud, kes on märganud seitset neutriinot, mis jõudsid Maale oodatust hiljem, võrreldes nende kaaslastega gammakiirtega.
Kvantteooria teeb fantastilist tööd, kirjeldades koostoimeid, mis hõlmavad kolme neljast teadaolevast loodusjõust. Tänapäeval pole aga teooriat, mis adekvaatselt kirjeldaks gravitatsiooni kvantolemust. Kuigi on välja pakutud kvantgravitatsiooni teooriaid, kipuvad nad tegema ennustusi, mida ei saa praegu katse või vaatlusega testida.
Üks ennustus, mida füüsikutel on täna võimalus kinnitada, on see, et valguse kiirusele väga lähedal liikuvad osakesed kaotavad kvantgravitatsiooniefekti tõttu energiat. Mida kiiremini osake liigub, seda rohkem efekt paraneb. Kuigi mõju on äärmiselt väike, oleks osakesed tekitatud astrofüüsikalise sündmuse käigus miljardite valgusaastate kaugusel, kumulatiivne tulemus oleks viivitus, mida saaks mõõta osakeste Maale jõudmisel.
Hilised neutriinod
Nüüd meeskond eesotsas Giovanni Amelino-Camelia Napoli ülikooli teadlased on seda efekti otsinud neutriinode kogutud andmetest IceCube Neutrino Observatoorium. Lõunapoolusel asuv observatoorium tuvastab neutriinosid, kui need aeg-ajalt kuupkilomeetri jääs suhtlevad.
Teadlased tuvastasid seitse neutriinot, millel on suur tõenäosus saada gammakiirguse pursetest. Need on väga energilised sündmused, mis tekivad kas kõige massiivsemate tähtede supernoovade või neutrontähtede kokkupõrke tagajärjel. NASA tuvastas ka nende konkreetsete purskete gammakiirguse Fermi gammakiirguse kosmoseteleskoop.
Ahvatlevalt näivad need neutriinod saabunud Maale kuni kolm päeva pärast gammakiirte tuvastamist, mis viitab sellele, et miski oli neid edasi lükanud. Kolmepäevast viivitust oodatakse osakeste puhul energiaga kuni 500 TeV. Võrdluseks, suurema energiaga neutriinod kuni 2 PeV vajaksid 12-päevast viivitusakent, mis on liiga pikk, et neid konkreetse gammakiirguse purskega positiivselt tuvastada.
Amelino-Camelia selgitab: "Osakesed saavad selle lisapanuse oma kiirusesse, mis on negatiivne, ja see suureneb nende energia kasvades."
Asukoht, asukoht
Kuid mitte kõik pole veendunud. Teppei Katori Londoni Kings College'ist, kes töös ei osalenud, juhib tähelepanu, et seitse kandidaatneutriinot on kõik "kaskaadi tüüpi". Kaskaadisündmusel siseneb neutriino IceCube'i vaatluskeskusesse ja ladestab kogu oma energia väikesesse sfäärilisse piirkonda, mis muudab neutriino päritolu suuna määramise keeruliseks. See on erinevalt "jälgimise sündmusest", mis annab signaali, mis osutab tagasi neutriino lähtepunktile kosmoses.
"Me ei tea, kust need neutriinod täpselt tulevad," selgitab Katori.
Tõepoolest, pole isegi selge, kas gammakiirguse pursked toodavad märkimisväärsel hulgal neutriinosid. Katori tsiteerib varasem töö kirjeldades gammakiirguse purskedelt neutriinode otsimist, mis ei leidnud nende kahe vahel seost. Siiski nõustub ta, et see otsing ei võtnud arvesse kvantgravitatsiooni mõjudest põhjustatud viivitusi.
2022. aastal oli Katori – kes on osa IceCube’i koostööst – teaduse juht teine katse otsides neutriinodes kvantgravitatsiooniefekte. Täpsemalt, selles uuringus vaadeldi, kuidas kvantgravitatsioon võib mõjutada neutriinode võnkumisi.
Neutriinodel on kolm erinevat “maitset” – elektron, müüon ja tau – ning osakesed võivad võnguda ühest maitsest teise. Kuigi katses ei leitud tõendeid selle kohta, et kvantgravitatsioon mõjutaks neutriinovõnkumisi, oli see esimene katse, mis uuris neid võnkumisi tasemel, kus kvantgravitatsioon peaks olema asjakohane. Sellisena suutis katse kehtestada piiranguid kvantgravitatsioonimudelitele, mis ennustavad võnkumiste variatsioone.
Mõju kosmoloogiale
Kui kvantgravitatsioon tõepoolest neutriinosid aeglustab, nõustuvad nii Amelino-Camelia kui ka Katori, et vaatlus oleks suur samm edasi kvantgravitatsiooni ja selle rolli mõistmisel universumi arengus.
Kuid Amelino-Camelia juhib tähelepanu: "Kui mõju avaldub ainult neutriinode ja muude pooltäisarvuliste spin-osakeste puhul, võib mõju kosmoloogiale olla väike."
Kvantgravitatsiooni saab varsti katsetada ülikülmade aatomite abil
Katori jaoks on viivituse kinnitamise kõige olulisem tulemus see, et füüsikud saaksid seda kasutada kvantgravitatsiooniefekti suuruse arvutamiseks. See võimaldaks füüsikutel hinnata konkureerivaid kvantgravitatsiooni mudeleid ja astuda järgmine samm ning kavandada katseid ja vaatluskeskusi, et mõju täpsemalt mõõta.
"Kvantgravitatsiooniga motiveeritud fenomenoloogia mudelite ja kvantgravitatsiooni teooriate vahel on endiselt lõhe, " ütleb Katori. "Ma arvan, et selle tühimiku täitmine on keeruline, [kuid] kvantgravitatsioonist motiveeritud efekti leidmine on esimene samm."
Neutriinode otsimine gammakiirguse pursketest tuleb kasuks selle ehitamisest IceCube-Gen2, mis suurendab detektori mahu suurust kaheksa kuupkilomeetri jääni, parandades observatooriumi võimet tuvastada neutriinode päritolu.
Uuringut kirjeldatakse artiklis Looduse astronoomia.
- SEO-põhise sisu ja PR-levi. Võimenduge juba täna.
- EVM Finance. Detsentraliseeritud rahanduse ühtne liides. Juurdepääs siia.
- Quantum Media Group. IR/PR võimendatud. Juurdepääs siia.
- PlatoAiStream. Web3 andmete luure. Täiustatud teadmised. Juurdepääs siia.
- Allikas: https://physicsworld.com/a/is-quantum-gravity-slowing-down-neutrinos/
- :on
- :mitte
- : kus
- $ UP
- 160
- 2022
- 500
- 90
- a
- võime
- Võimalik
- AC
- Nõustub
- konto
- piisavalt
- mõjutada
- mõjutades
- pärast
- Materjal: BPA ja flataatide vaba plastik
- võimaldama
- Ka
- Kuigi
- an
- ja
- Teine
- mistahes
- ilmuma
- OLEME
- AS
- At
- ära
- tagasi
- BE
- sest
- olnud
- kasu
- vahel
- miljardeid
- mõlemad
- kuid
- by
- arvutama
- tuli
- CAN
- kandidaat
- ei saa
- juga
- põhjustatud
- raske
- võimalus
- selge
- koostöö
- kolledž
- Tulema
- tulevad
- seltsiline
- võrreldes
- võrdlus
- võistlev
- järeldus
- piiranguid
- ehitus
- panus
- veendunud
- Korrelatsioon
- Kosmoloogia
- Cosmos
- võiks
- loodud
- Praegu
- andmed
- Päeva
- viivitus
- Hilineb
- viivitusi
- hoiused
- kirjeldatud
- Disain
- tuvastatud
- Määrama
- DID
- erinev
- raske
- suund
- do
- ei
- Ära
- alla
- ajal
- maa
- mõju
- mõju
- kumbki
- energia
- tõhustatud
- Siseneb
- hindama
- Isegi
- sündmus
- sündmused
- igaüks
- tõend
- evolutsioon
- täpselt
- oodatav
- eksperiment
- katseid
- Selgitab
- lisatasu
- äärmiselt
- Ebaõnnestunud
- fantastiline
- kiiremini
- täitmine
- leidma
- leidmine
- esimene
- eest
- relvajõud
- edasi
- avastatud
- neli
- Alates
- Gammakiired
- lõhe
- saama
- gravitatsiooniliste
- raskus
- Kasvab
- olnud
- Olema
- he
- Suur
- rohkem
- kõrgelt
- Kuidas
- aga
- HTML
- HTTPS
- ICE
- tuvastatud
- identifitseerima
- if
- pilt
- mõjud
- kehtestama
- Paranemist
- in
- Suurendama
- info
- suhelda
- interaktsioonid
- sisse
- kaasama
- seotud
- probleem
- IT
- Itaalia
- ITS
- töö
- jpg
- Teadma
- teatud
- pärast
- viima
- Led
- Tase
- valgus
- asub
- London
- Pikk
- Vaatasin
- otsin
- kaotama
- peamine
- tegema
- Tegemine
- suur
- max laiuse
- mõõtma
- mõõdetud
- võib
- mudelid
- rohkem
- kõige
- liikuv
- Nasa
- loodus
- Lähedal
- negatiivne
- neutrinos
- Neutronitähed
- järgmine
- ei
- Norra
- number
- observatoorium
- of
- on
- ONE
- ainult
- or
- päritolu
- Muu
- välja
- Tulemus
- osa
- osake
- Füüsika
- Füüsika maailm
- Platon
- Platoni andmete intelligentsus
- PlatoData
- Punkt
- võrra
- Poola
- täpselt
- ennustada
- ennustus
- Ennustused
- sond
- tootma
- Toodetud
- toodab
- pakutud
- Kvant
- piirkond
- asjakohane
- nõudma
- teadustöö
- Teadlased
- kaasa
- Roll
- ütleb
- teadus
- Otsing
- seitse
- peaks
- Signaali
- märkimisväärne
- SUURUS
- Aeglustub
- väike
- midagi
- Varsti
- Lõuna
- Ruum
- kosmoseteleskoop
- konkreetse
- eriti
- kiirus
- Spin
- Stars
- Samm
- Veel
- Uuring
- selline
- Võtma
- meeskond
- teleskoop
- katsetatud
- kui
- et
- .
- oma
- Neile
- SIIS
- teooria
- Seal.
- Need
- nad
- mõtlema
- see
- kolm
- kolmepäevane
- thumbnail
- et
- täna
- liiga
- tõsi
- kaks
- mõistmine
- Universum
- Ülikool
- erinevalt
- kasutama
- kasutamine
- väga
- maht
- oli
- olid
- millal
- mis
- kuigi
- WHO
- will
- koos
- jooksul
- Töö
- maailm
- oleks
- sephyrnet