A gamma-kitörések során az űrbe kirobbant ultrarelativisztikus neutrínók lelassulnak a kvantumgravitáció hatására. Erre a következtetésre jutottak olasz, lengyel és norvég fizikusok, akik hét neutrínót észleltek, amelyek a vártnál később érkeztek a Földre a kísérő gamma-sugaraikhoz képest.
A kvantumelmélet fantasztikus munkát végez az olyan kölcsönhatások leírásában, amelyek a négy ismert természeti erő közül hármat érintenek. Ma azonban nincs olyan elmélet, amely megfelelően leírná a gravitáció kvantumtermészetét. Míg a kvantumgravitáció elméleteit javasolták, ezek hajlamosak olyan előrejelzéseket tenni, amelyeket jelenleg nem lehet kísérletekkel vagy megfigyelésekkel tesztelni.
Az egyik jóslat, amelyet a fizikusok ma megerősíthetnek, hogy a fénysebességhez nagyon közel mozgó részecskék a kvantumgravitációs hatás miatt energiát veszítenek. Minél gyorsabban mozog a részecske, annál erősebb a hatás. Bár a hatás rendkívül csekély, ha a részecskék egy asztrofizikai esemény során jönnek létre, több milliárd fényévnyi távolságra, a kumulatív eredmény egy olyan késés lenne, amely mérhető lenne, amikor a részecskék megérkeznek a Földre.
Késői neutrínók
Most egy csapat vezetésével Giovanni Amelino-Camelia A Nápolyi Egyetem kutatói ezt a hatást keresték az általa gyűjtött neutrínóadatokban IceCube Neutrino Obszervatórium. A Déli-sarkon található obszervatórium észleli a neutrínókat, amikor alkalmanként kölcsönhatásba lépnek a jég köbkilométerén belül.
A kutatók hét neutrínót azonosítottak, amelyek nagy valószínűséggel gamma-kitörésekből származnak. Ezek nagy energiájú események, amelyeket vagy a legnagyobb tömegű csillagok szupernóvái, vagy ütköző neutroncsillagok idéznek elő. Ezekből a konkrét kitörésekből származó gamma sugarakat a NASA is észlelte Fermi Gamma-ray Űrtávcső.
Izgalmas módon úgy tűnik, hogy ezek a neutrínók három nappal a gamma-sugarak észlelése után érkeztek a Földre, ami arra utal, hogy valami késleltette őket. A háromnapos késleltetés az 500 TeV-ig terjedő energiájú részecskék esetében várható. Összehasonlításképpen, a 2 PeV-ig nagyobb energiájú neutrínókhoz 12 napos késleltetési ablakra lenne szükség, ami túl hosszú ahhoz, hogy egyértelműen azonosítsák őket egy adott gamma-kitöréssel.
Amelino-Camelia elmagyarázza: „A részecskék ezt az extra hozzájárulást a sebességükhöz kapják, ami negatív, és az energiájuk növekedésével növekszik.
Hely, hely
Azonban nem mindenki meg van győződve. Teppei Katori A londoni Kings College munkatársa, aki nem vett részt a munkában, rámutat, hogy a hét jelölt neutrínó mind „kaszkád típusú”. Egy kaszkád esemény során egy neutrínó belép az IceCube Obszervatóriumba, és teljes energiáját egy kicsi, gömb alakú tartományba helyezi, ami megnehezíti a neutrínó származási irányának meghatározását. Ez nem olyan, mint az „esemény nyomon követése”, amely olyan jelet produkál, amely a neutrínó kiindulási pontjára mutat vissza a kozmoszban.
„Nem tudjuk pontosan, honnan származnak ezek a neutrínók” – magyarázza Katori.
Valójában még az sem világos, hogy a gamma-kitörések jelentős számú neutrínót termelnek. Katori idézi korábbi munka a gamma-kitörésekből származó neutrínók keresését írja le, amely nem talált összefüggést a kettő között. Elfogadja azonban, hogy ez a keresés nem vett figyelembe a kvantumgravitációs hatások okozta késéseket.
2022-ben Katori – aki részese az IceCube együttműködésnek – tudományos élen járt egy másik kísérlet kvantumgravitációs hatásokat keres a neutrínókban. Konkrétabban, ez a tanulmány azt vizsgálta, hogy a kvantumgravitáció hogyan befolyásolhatja a neutrínó oszcillációit.
A neutrínóknak három különböző „íze” van – elektron, müon és tau –, és a részecskék egyik ízről a másikra oszcillálhatnak. Bár a kísérlet nem talált bizonyítékot arra, hogy a kvantumgravitáció befolyásolta volna a neutrínó oszcillációit, ez volt az első olyan kísérlet, amely ezeket az oszcillációkat olyan szinten vizsgálta, ahol a kvantumgravitációnak relevánsnak kell lennie. Mint ilyen, a kísérlet képes volt megszorításokat előírni a kvantumgravitációs modellekre, amelyek előre jelezték az oszcillációk változásait.
A kozmológiára vonatkozó következmények
Ha a kvantumgravitáció valóban lelassítja a neutrínókat, Amelino-Camelia és Katori is egyetértenek abban, hogy a megfigyelés nagy előrelépést jelentene a kvantumgravitáció és a világegyetem evolúciójában betöltött szerepének megértésében.
Amelino-Camelia azonban rámutat: „Ha a hatás csak a neutrínókra és más fél-egész számokból álló spinrészecskékre vonatkozik, akkor a kozmológiára gyakorolt hatások csekélyek lehetnek”.
A kvantumgravitációt hamarosan ultrahideg atomokkal is tesztelhetik
Katori esetében a késleltetés megerősítésének legjelentősebb eredménye az, hogy a fizikusok felhasználhatják a kvantumgravitációs hatás méretének kiszámításához. Ez lehetővé tenné a fizikusok számára, hogy értékeljék a kvantumgravitáció versengő modelljeit – és megtegyék a következő lépést, és kísérleteket és obszervatóriumokat tervezzenek a hatás pontosabb mérésére.
„Még mindig van szakadék a kvantumgravitáció által motivált fenomenológiai modellek és a kvantumgravitációs elméletek között” – mondja Katori. „Úgy gondolom, hogy ennek a hiánynak a betöltése kihívást jelent, [de] az első lépés a kvantumgravitáció által motivált hatás megtalálása.”
A gamma-kitörésekből származó neutrínók felkutatása előnyös lesz a IceCube-Gen2, amely nyolc köbkilométer jégre növeli a detektor térfogatát, javítva az obszervatórium azon képességét, hogy pontosan meghatározza a neutrínók eredetét.
A kutatás leírása a Természet csillagászat.
- SEO által támogatott tartalom és PR terjesztés. Erősödjön még ma.
- EVM Finance. Egységes felület a decentralizált pénzügyekhez. Hozzáférés itt.
- Quantum Media Group. IR/PR erősített. Hozzáférés itt.
- PlatoAiStream. Web3 adatintelligencia. Felerősített tudás. Hozzáférés itt.
- Forrás: https://physicsworld.com/a/is-quantum-gravity-slowing-down-neutrinos/
- :is
- :nem
- :ahol
- $ UP
- 160
- 2022
- 500
- 90
- a
- képesség
- Képes
- AC
- elfogadja
- Fiók
- megfelelő
- érint
- érintő
- Után
- Minden termék
- lehetővé
- Is
- Bár
- an
- és a
- Másik
- bármilyen
- megjelenik
- VANNAK
- AS
- At
- el
- vissza
- BE
- mert
- óta
- haszon
- között
- milliárd
- mindkét
- de
- by
- számít
- jött
- TUD
- jelölt
- nem tud
- vízesések
- okozott
- kihívást
- esély
- világos
- együttműködés
- Főiskola
- hogyan
- érkező
- társ
- képest
- összehasonlítás
- versengő
- következtetés
- korlátok
- építés
- hozzájárulás
- győződve arról,
- Összefüggés
- Kozmológia
- Világegyetem
- tudott
- készítette
- Jelenleg
- dátum
- Nap
- késleltetés
- Késik
- késedelmek
- betétek
- leírt
- Design
- észlelt
- Határozzuk meg
- DID
- különböző
- nehéz
- irány
- do
- nem
- ne
- le-
- alatt
- föld
- hatás
- hatások
- bármelyik
- energia
- fokozott
- belép
- értékelni
- Még
- esemény
- események
- mindenki
- bizonyíték
- evolúció
- pontosan
- várható
- kísérlet
- kísérletek
- Elmagyarázza
- külön-
- rendkívüli módon
- Sikertelen
- fantasztikus
- gyorsabb
- töltő
- Találjon
- megtalálása
- vezetéknév
- A
- erők
- Előre
- talált
- négy
- ból ből
- Gamma sugarak
- rés
- kap
- gravitációs
- gravitációs
- növekszik
- kellett
- Legyen
- he
- Magas
- <p></p>
- nagyon
- Hogyan
- azonban
- HTML
- HTTPS
- ICE
- azonosított
- azonosítani
- if
- kép
- következményei
- szabhat
- javuló
- in
- Növelje
- információ
- kölcsönhatásba
- kölcsönhatások
- bele
- vonja
- részt
- kérdés
- IT
- Olaszország
- ITS
- Munka
- jpg
- Ismer
- ismert
- a későbbiekben
- vezet
- Led
- szint
- fény
- található
- London
- Hosszú
- nézett
- keres
- veszít
- fontos
- csinál
- Gyártás
- tömeges
- max-width
- intézkedés
- megmért
- esetleg
- modellek
- több
- a legtöbb
- mozgó
- Nasa
- Természet
- Közel
- negatív
- neutrínók
- Neutroncsillagok
- következő
- nem
- Norvégia
- szám
- csillagvizsgáló
- of
- on
- ONE
- csak
- or
- Eredet
- Más
- ki
- Eredmény
- rész
- részecske
- Fizika
- Fizika Világa
- Plató
- Platón adatintelligencia
- PlatoData
- pont
- pont
- Lengyelország
- pontosan
- előre
- előrejelzés
- Tippek
- szonda
- gyárt
- Készült
- termel
- javasolt
- Kvantum
- vidék
- szükség
- kutatás
- kutatók
- eredményez
- Szerep
- azt mondja,
- Tudomány
- Keresés
- hét
- kellene
- Jel
- jelentős
- Méret
- lassuló
- kicsi
- valami
- Nemsokára
- Dél
- Hely
- űrtávcső
- különleges
- kifejezetten
- sebesség
- Centrifugálás
- Csillag
- Lépés
- Még mindig
- Tanulmány
- ilyen
- Vesz
- csapat
- távcső
- kipróbált
- mint
- hogy
- A
- azok
- Őket
- akkor
- elmélet
- Ott.
- Ezek
- ők
- Szerintem
- ezt
- három
- három nap
- miniatűr
- nak nek
- Ma
- is
- igaz
- kettő
- megértés
- Világegyetem
- egyetemi
- nem úgy mint
- használ
- segítségével
- nagyon
- kötet
- volt
- voltak
- amikor
- ami
- míg
- WHO
- lesz
- val vel
- belül
- Munka
- világ
- lenne
- zephyrnet