Neutrino ultra-relativistik yang diledakkan ke luar angkasa selama semburan sinar gamma diperlambat oleh efek gravitasi kuantum. Itulah kesimpulan fisikawan di Italia, Polandia, dan Norwegia, yang telah melihat tujuh neutrino yang tiba di Bumi lebih lambat dari yang diharapkan, dibandingkan dengan sinar gamma pendamping mereka.
Teori kuantum melakukan pekerjaan luar biasa dalam menggambarkan interaksi yang melibatkan tiga dari empat kekuatan alam yang diketahui. Namun, saat ini tidak ada teori yang cukup menggambarkan sifat kuantum gravitasi. Sementara teori gravitasi kuantum telah diusulkan, mereka cenderung membuat prediksi yang saat ini tidak dapat diuji dengan eksperimen atau observasi.
Salah satu prediksi yang dapat dikonfirmasi oleh fisikawan hari ini adalah bahwa partikel yang bergerak sangat dekat dengan kecepatan cahaya akan kehilangan energi karena efek gravitasi kuantum. Semakin cepat partikel bergerak, semakin banyak efek yang ditingkatkan. Meskipun efeknya sangat kecil, jika partikel tercipta dalam peristiwa astrofisika yang berjarak miliaran tahun cahaya, hasil kumulatifnya akan menjadi penundaan yang dapat diukur saat partikel tiba di Bumi.
Neutrino terlambat
Sekarang, tim yang dipimpin oleh Giovanni Amelino-Camelia dari University of Naples telah mencari efek ini dalam data neutrino yang dikumpulkan oleh Observatorium Neutrino IceCube. Terletak di Kutub Selatan, observatorium mendeteksi neutrino ketika mereka sesekali berinteraksi dalam satu kilometer kubik es.
Para peneliti mengidentifikasi tujuh neutrino yang memiliki probabilitas tinggi berasal dari semburan sinar gamma. Ini adalah peristiwa yang sangat energik yang dihasilkan baik oleh supernova bintang paling masif, atau oleh bintang neutron yang bertabrakan. Sinar gamma dari semburan spesifik ini juga terdeteksi oleh NASA Teleskop Luar Angkasa Fermi Gamma-ray.
Yang menggiurkan, neutrino ini tampaknya telah tiba di Bumi hingga tiga hari setelah sinar gamma terdeteksi, menunjukkan bahwa ada sesuatu yang menunda mereka. Penundaan tiga hari diharapkan dari partikel dengan energi hingga 500 TeV. Sebagai perbandingan, neutrino dengan energi lebih tinggi hingga 2 PeV akan membutuhkan jendela penundaan 12 hari, yang terlalu lama untuk mengidentifikasinya secara positif dengan semburan sinar gamma tertentu.
Amelino-Camelia menjelaskan, “Partikel-partikel mendapatkan kontribusi ekstra ini untuk kecepatannya, yang negatif, dan bertambah besarnya seiring dengan bertambahnya energinya”.
Lokasi, lokasi
Namun, tidak semua orang yakin. Teppei Katori dari Kings College London, yang tidak terlibat dalam pekerjaan tersebut, menunjukkan bahwa ketujuh kandidat neutrino semuanya adalah "tipe kaskade". Dalam peristiwa kaskade, neutrino memasuki Observatorium IceCube dan menyimpan semua energinya ke wilayah kecil berbentuk bola sehingga sulit untuk menentukan arah asal neutrino. Ini tidak seperti “jalur peristiwa”, yang menghasilkan sinyal yang menunjuk kembali ke titik asal neutrino di kosmos.
“Kami tidak tahu persis dari mana neutrino ini berasal,” jelas Katori.
Memang, bahkan tidak jelas bahwa semburan sinar gamma memang menghasilkan sejumlah besar neutrino. Katori mengutip pekerjaan sebelumnya menggambarkan pencarian neutrino dari semburan sinar gamma yang gagal menemukan korelasi antara keduanya. Namun, dia menerima bahwa pencarian ini tidak memperhitungkan penundaan yang disebabkan oleh efek gravitasi kuantum.
Pada tahun 2022, Katori – yang merupakan bagian dari kolaborasi IceCube – menjadi pemimpin sains percobaan lain mencari efek gravitasi kuantum dalam neutrino. Secara khusus, penelitian ini melihat bagaimana gravitasi kuantum dapat mempengaruhi osilasi neutrino.
Neutrino hadir dalam tiga “rasa” yang berbeda – elektron, muon, dan tau – dan partikel dapat berosilasi dari satu rasa ke rasa lainnya. Meskipun percobaan tidak menemukan bukti gravitasi kuantum mempengaruhi osilasi neutrino, ini adalah percobaan pertama yang menyelidiki osilasi ini pada tingkat di mana gravitasi kuantum seharusnya relevan. Dengan demikian, percobaan tersebut mampu memaksakan batasan pada model gravitasi kuantum yang memprediksi variasi dalam osilasi.
Implikasi bagi kosmologi
Jika gravitasi kuantum benar-benar memperlambat neutrino, baik Amelino-Camelia maupun Katori setuju bahwa pengamatan tersebut akan menjadi langkah maju yang besar dalam memahami gravitasi kuantum dan perannya dalam evolusi alam semesta.
Namun, Amelino-Camelia menunjukkan, “Jika efeknya hanya ada pada neutrino dan partikel spin setengah bilangan bulat lainnya, maka implikasinya terhadap kosmologi mungkin kecil”.
Gravitasi kuantum dapat segera diuji menggunakan atom ultracold
Bagi Katori, hasil paling signifikan dari konfirmasi penundaan adalah bahwa fisikawan dapat menggunakannya untuk menghitung ukuran efek gravitasi kuantum. Ini akan memungkinkan fisikawan untuk mengevaluasi model gravitasi kuantum yang bersaing – dan untuk mengambil langkah selanjutnya dan merancang eksperimen dan observatorium untuk mengukur efeknya dengan lebih tepat.
“Masih ada kesenjangan antara model fenomenologi bermotivasi gravitasi-kuantum dan teori-teori gravitasi-kuantum,” kata Katori. "Saya pikir mengisi celah ini menantang [tetapi] menemukan efek yang dimotivasi oleh gravitasi kuantum adalah langkah pertama."
Pencarian neutrino dari semburan sinar gamma akan mendapat manfaat dari pembangunan IceCube-Gen2, yang akan meningkatkan ukuran volume detektor menjadi delapan kilometer kubik es, meningkatkan kemampuan observatorium untuk menentukan asal muasal neutrino.
Penelitian tersebut dijelaskan dalam Astronomi Alam.
- Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
- Keuangan EVM. Antarmuka Terpadu untuk Keuangan Terdesentralisasi. Akses Di Sini.
- Grup Media Kuantum. IR/PR Diperkuat. Akses Di Sini.
- PlatoAiStream. Kecerdasan Data Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
- Sumber: https://physicsworld.com/a/is-quantum-gravity-slowing-down-neutrinos/
- :adalah
- :bukan
- :Di mana
- $NAIK
- 160
- 2022
- 500
- 90
- a
- kemampuan
- Sanggup
- AC
- Menerima
- Akun
- cukup
- mempengaruhi
- mempengaruhi
- Setelah
- Semua
- mengizinkan
- juga
- Meskipun
- an
- dan
- Lain
- Apa pun
- muncul
- ADALAH
- AS
- At
- jauh
- kembali
- BE
- karena
- menjadi
- manfaat
- antara
- miliaran
- kedua
- tapi
- by
- menghitung
- datang
- CAN
- calon
- tidak bisa
- riam
- disebabkan
- menantang
- kesempatan
- jelas
- kolaborasi
- Perguruan tinggi
- bagaimana
- kedatangan
- teman
- dibandingkan
- perbandingan
- bersaing
- kesimpulan
- kendala
- konstruksi
- kontribusi
- yakin
- Korelasi
- Kosmologi
- kosmos
- bisa
- dibuat
- Sekarang
- data
- Hari
- menunda
- terlambat
- keterlambatan
- deposito
- dijelaskan
- Mendesain
- terdeteksi
- Menentukan
- MELAKUKAN
- berbeda
- sulit
- arah
- do
- tidak
- Dont
- turun
- selama
- bumi
- efek
- efek
- antara
- energi
- ditingkatkan
- Masuk
- mengevaluasi
- Bahkan
- Acara
- peristiwa
- semua orang
- bukti
- evolusi
- persis
- diharapkan
- eksperimen
- eksperimen
- Menjelaskan
- tambahan
- sangat
- Gagal
- fantastis
- lebih cepat
- pengisian
- Menemukan
- temuan
- Pertama
- Untuk
- pasukan
- Depan
- ditemukan
- empat
- dari
- Sinar gamma
- celah
- mendapatkan
- gravitasi
- gaya berat
- tumbuh
- memiliki
- Memiliki
- he
- High
- lebih tinggi
- sangat
- Seterpercayaapakah Olymp Trade? Kesimpulan
- Namun
- HTML
- HTTPS
- ES
- diidentifikasi
- mengenali
- if
- gambar
- implikasi
- memaksakan
- meningkatkan
- in
- Meningkatkan
- informasi
- berinteraksi
- interaksi
- ke
- melibatkan
- terlibat
- isu
- IT
- Italia
- NYA
- Pekerjaan
- jpg
- Tahu
- dikenal
- kemudian
- memimpin
- Dipimpin
- Tingkat
- cahaya
- terletak
- London
- Panjang
- tampak
- mencari
- kehilangan
- utama
- membuat
- Membuat
- besar-besaran
- max-width
- mengukur
- diukur
- mungkin
- model
- lebih
- paling
- bergerak
- NASA
- Alam
- Dekat
- negatif
- neutrino
- Bintang neutron
- berikutnya
- tidak
- Norway
- jumlah
- observatorium
- of
- on
- ONE
- hanya
- or
- Asal
- Lainnya
- di luar
- Hasil
- bagian
- partikel
- Fisika
- Dunia Fisika
- plato
- Kecerdasan Data Plato
- Data Plato
- Titik
- poin
- Polandia
- tepat
- meramalkan
- ramalan
- Prediksi
- penyelidikan
- menghasilkan
- Diproduksi
- menghasilkan
- diusulkan
- Kuantum
- wilayah
- relevan
- membutuhkan
- penelitian
- peneliti
- mengakibatkan
- Peran
- mengatakan
- Ilmu
- Pencarian
- tujuh
- harus
- Sinyal
- penting
- Ukuran
- Melambat
- kecil
- sesuatu
- Segera
- Selatan
- Space
- teleskop ruang angkasa
- tertentu
- Secara khusus
- kecepatan
- Berputar
- Bintang
- Langkah
- Masih
- Belajar
- seperti itu
- Mengambil
- tim
- teleskop
- diuji
- dari
- bahwa
- Grafik
- mereka
- Mereka
- kemudian
- teori
- Sana.
- Ini
- mereka
- berpikir
- ini
- tiga
- Tiga hari
- kuku ibu jari
- untuk
- hari ini
- terlalu
- benar
- dua
- pemahaman
- Alam semesta
- universitas
- tidak seperti
- menggunakan
- menggunakan
- sangat
- volume
- adalah
- adalah
- ketika
- yang
- sementara
- SIAPA
- akan
- dengan
- dalam
- Kerja
- dunia
- akan
- zephyrnet.dll