Neutrinot mund të mos vijnë nga kozmosi
Disa neutrino me energji të lartë të zbuluar në akullin e Antarktidës dhe që mendohet se kanë ardhur nga jashtë sistemit diellor mund të jenë prodhuar në atmosferën e Tokës. Ky është përfundimi i fizikantëve në Poloni dhe Brazil, të cilët kanë analizuar sesi zbulimet e neutrinove të bëra nga Observatori i Neutrinove IceCube mund të jenë formuar nga prania e kuarkeve brenda protoneve dhe neutroneve. Rezultati i tyre nënkupton se kjo “bukuri e brendshme” luan një rol kyç në gjenerimin e neutrinos me energji të lartë kur rrezet kozmike me energji të lartë ndërveprojnë me bërthamat në atmosferë.
Observatori IceCube Neutrino përdor një kilometër kub të shtresës së akullit të Antarktidës për të zbuluar neutrinot kozmike nga jashtë sistemit diellor. Procesi përfshin një neutrino që ndërvepron me akullin për të krijuar grimca sekondare të ngarkuara. Këto grimca lëvizin më shpejt se shpejtësia e dritës në akull dhe për këtë arsye prodhojnë dritë Cherenkov, e cila zbulohet nga disa prej qindra tubave fotoshumësues të pozicionuar në intervale të rregullta përgjatë një rrjeti kabllosh të varur brenda vrimave të thella kilometërshe në akull.
Që nga viti 2013, objekti ka raportuar prova për dhjetëra, nëse jo qindra neutrino kozmike. Grimca të tilla kanë energji të paktën 100 TeV dhe janë potencialisht bartës të informacionit rreth proceseve astrofizike të panjohura dhe të largëta. Ato janë të dallueshme nga neutrinot përgjithësisht me energji më të ulët të prodhuara kur rrezet kozmike ndërveprojnë me bërthamat në atmosferë për të gjeneruar shira grimcash.
Në punën e fundit, Rafał Maciuła dhe Antoni Szczurek në Akademinë Polake të Shkencave në Kraków, së bashku me Victor Goncalves në Universitetin Federal të Pelotas në Brazil, argumentojnë se disa nga neutrinot e supozuara kozmike mund të jenë në fakt të varietetit atmosferik më të zhurmshëm. . Këto neutrino do të formonin atë që njihet si fluksi i shpejtë i neutrinos, i krijuar përgjatë trajektores së përparme të rrezeve kozmike nëpërmjet prodhimit dhe zbërthimit të mesoneve të magjepsur – grimca që përmbajnë një kuark sharmi ose antikuark sharmi të lidhur me një kuark tjetër me një shije të ndryshme.
Studiuesit vijnë në këtë përfundim pasi përdorën të dhënat e IceCube dhe rezultatet nga Përplasësi i Madh i Hadronit (LHC) në laboratorin CERN në Gjenevë për të provuar të zbulojnë shtrirjen e çdo hijeshie të brendshme brenda protoneve. Në kontrast me pamjen e thjeshtë të protoneve që përbëhen nga dy kuarke dhe një kuarkë poshtë të lidhur së bashku nga gluonet, fizikanët tani e dinë se ato përmbajnë gjithashtu një det çiftesh kuark-antikuarku që fluturojnë brenda dhe jashtë ekzistencës. Sidoqoftë, saktësisht se cila pjesë e këtyre kuarkeve janë kuarkë sharmi ka mbetur objekt debati.
Rezultatet e LHC të përdorura nga treshja u raportuan në vitin 2019 dhe erdhën nga eksperimentet që përplasën protonet me një objektiv të palëvizshëm të gazit helium ose argon brenda detektorit LHCb. Këto përplasje do të kishin pasur energji të mjaftueshme për të çliruar çdo kuark apo antikuark që ekziston brenda protoneve, por jo aq shumë energji sa produktet e përplasjes do të kishin udhëtuar në një drejtim përpara – ku do të ishte e pamundur të maten (siç është rasti me përplasjet proton-proton.)