جسيمات وحش من المادة المضادة ضربت القارة القطبية الجنوبية

بالعربي/ تم توقع هذا الحدث في عام 1960 ، ولكن لم يسبق له مثيل من قبل في العالم الحقيقي.

اكتشف أكثر كاشف للجسيمات عن بعد على الأرض جسيم المادة المضادة الأكثر نشاطا على الإطلاق: جسيم خفيف للغاية اصطدم بجليد أنتاركتيكا بطاقة مدوية (نسبيا) تبلغ 6300 بعوضة طائر.

وقع التصادم في عام 2016 ، لكن الباحثين أكدوا فقط تفاصيل الحدث في 10 مارس في ورقة نُشرت في مجلة Nature . هذا المضاد النوترينو ، نظير المادة المضادة للجسيمات الهشة ، التي يصعب اكتشافها المعروفة باسم النيوترينو ، اصطدمت بإلكترون في مكان ما في جليد القارة القطبية الجنوبية بسرعة الضوء تقريبًا. أدى هذا الاصطدام إلى وابل من الجزيئات تم اكتشافه بواسطة مرصد IceCube Neutrino المدفون – وهو منشأة مسؤولة عن الكثير من أبحاث النيوترينو عالية الطاقة المهمة في العقد الماضي ، كما أفادت Live Science . الآن ، أفاد علماء فيزياء IceCube أن هذا الدش الجسيمي تضمن دليلاً على حدث طويل النظري ولكن لم يسبق له مثيل يُعرف باسم “صدى غلاشو”.

في عام 1960 ، تنبأ الفيزيائي شيلدون جلاشو ، الذي كان وقتها باحثًا بعد التخرج في معهد الشمال للفيزياء النظرية في الدنمارك ، أنه عندما يصطدم مضاد نيوترينو عالي الطاقة بإلكترون ، فإنه سينتج جسيمًا ثقيلًا قصير العمر يعرف باسم بوزون دبليو. اعتمد تنبؤ جلاشو على القواعد الأساسية للنموذج القياسي لفيزياء الجسيمات ، وهي نظرية تهيمن على كيفية فهم الباحثين لكل شيء من الدواخل للذرات إلى الضوء إلى المادة المضادة.

يعد اكتشاف صدى جلاشو تأكيدًا قويًا على النموذج القياسي. لكنه يتطلب من النيوترينو أن يحمل طاقة أكبر بكثير مما يمكن أن ينتج عن أي مسرع جسيمات من 1960 – أو 2021 -: 6.3 بيتا إلكترون فولت (PeV).متعلق ب:

عادة ما يكون من الصعب أن يلتف المرء حول الأرقام المتضمنة في الجسيمات عالية الطاقة. تبلغ كتلة النيوترينو الواحد حوالي 2 مليار مليار مليار من المليار من الجرام ، وتمر آلاف النيوترينوات منخفضة الطاقة القادمة من الشمس عبر جسمك كل ثانية من اليوم دون آثار ملحوظة. النيوترينو الذي يحتوي على 6.3 بيتا إلكترون فولت من الطاقة هو وحش آخر تمامًا. وفقًا لـ CERN ، مختبر الفيزياء الأوروبي ، فإن teraelectronvolt (TeV) يعادل طاقة بعوضة واحدة تطير بسرعة 1 ميل في الساعة (1.6 كم / ساعة). و 6.3 PeV تساوي 6300 تيرا بايت. لذا حوّل تلك البعوضة إلى سرب من 6،300 (أو قم بتسريعها إلى Mach-8.2 ، أي أكثر من أربعة أضعاف السرعة القصوى لطائرة F-16) وستحصل على طاقة الجسيم الوحيد المتناهي الصغر المطلوب لرنين غلاشو.

طريقة أخرى للتفكير في 6.3 بي في: إنها 450 ضعف الطاقة القصوى التي يجب أن ينتجها مصادم الهادرون الكبير – الذي يبلغ طوله 17 ميلاً (27 كيلومترًا) ، والذي تبلغ تكلفته عدة مليارات من الدولارات والمسؤول عن اكتشاف بوزون هيغز – بمقدار 450 ضعفًا. أواخر عام 2020 بعد الترقيات المستمرة.

نظرًا للطاقة الهائلة المطلوبة ، لم يأمل أحد في تحديد صدى جلاشو باستخدام الأدوات البشرية فقط. لكن IceCube ، التي تكتشف الجسيمات التي تسقط من السماء ، تحصل على مساعدة من الكون الواسع. أنتج الجسيم الذي اصطدم بالجليد في عام 2016 وابلًا مميزًا من الجزيئات يقول الباحثون الآن إنه جاء من بوزون W المتحلل ، وهو جسيم أساسي يُعتقد أنه إلى جانب بوزون Z مسؤول عن القوة الضعيفة . وهذه هي العلامة الواضحة على وجود 6.3-PeV antineutrino ورنين Glashow.

لا يزال الباحثون غير متأكدين مما أنتج المسرع الكوني الذرات الوحشية من المادة المضادة ، لكنهم قالوا إن المزيد من الأحداث يجب أن تساعدهم على تحسين نماذجهم لأي مدافع فضائية طبيعية تنتج مثل هذه الجسيمات المتطرفة وتطلقها على الأرض.

المصدر/ livescience.comالمترجم/barabic.com