นิวตริโนได้รับการตรวจพบด้วยพลังงานสูงเช่นนี้ซึ่งแบบจำลองมาตรฐานไม่สามารถอธิบายได้

แม้ว่านิวตริโนเป็นอนุภาคลึกลับ แต่ก็เป็นเรื่องธรรมดา นิวตริโนนับพันล้านผ่านร่างกายคุณทุก ๆ วินาที แต่นิวตริโนไม่ค่อยมีปฏิสัมพันธ์กับเรื่องปกติดังนั้นการตรวจจับพวกมันจึงเป็นความท้าทายทางวิศวกรรมครั้งใหญ่ แม้ว่าเราจะตรวจจับสิ่งเหล่านี้ผลลัพธ์ก็ไม่สมเหตุสมผลเสมอไป ตัวอย่างเช่นเมื่อเร็ว ๆ นี้เราตรวจพบนิวตริโนซึ่งมีพลังงานมากจนเราไม่รู้ว่ามันถูกสร้างขึ้นมาอย่างไร

เครื่องตรวจจับนิวตริโนมักจะเป็นห้องขนาดใหญ่ที่เต็มไปด้วยน้ำบริสุทธิ์หรือน้ำแข็ง ภายในห้องนี้มีเครื่องตรวจจับที่ไวมาก Neutrinos ไม่ได้สังเกตโดยตรง แต่เครื่องตรวจจับนิวตริโนจะรอให้นิวตริโนพุ่งเข้าชนอะตอมแทน เมื่อมันเกิดขึ้นมันสามารถสร้าง leptons ที่มีประจุเช่นอิเล็กตรอน muon หรือ tauon อนุภาคที่มีประจุเหล่านี้ยังสามารถผลิตแสง ดังนั้นโดยการตรวจจับแสงหรือเลปตันเรารู้ว่านิวตริโนมีปฏิสัมพันธ์กับเครื่องตรวจจับ

ส่วนใหญ่ของนิวตริโนที่เราตรวจสอบเป็นนิวตริโนแสงอาทิตย์ที่ผลิตโดยนิวเคลียร์ฟิวชันในแกนของดวงอาทิตย์ แต่สิ่งต่าง ๆ เช่นซูเปอร์โนวาและการปะทุของรังสีแกมม่าก็ก่อให้เกิดนิวตริโน ความพยายามอย่างมากได้มุ่งเน้นไปที่การตรวจจับสิ่งเหล่านี้ พิเศษแสงอาทิตย์ นิวตริโน

หนึ่งในเครื่องตรวจจับนิวตริโนที่ดีที่สุดคือ IceCube Neutrino Observatory ในแอนตาร์กติกา แอนตาร์กติกาเป็นสถานที่ที่ดีสำหรับหอดูดาวนิวตริโนเพราะชั้นหนาของน้ำแข็งที่ดีในการดูดซับทุกประเภทของอนุภาคจรจัดเช่นรังสีคอสมิกและรังสีแกมมาที่สามารถรับประทานอาหารด้วยเครื่องตรวจจับที่สำคัญของคุณ ด้วยการฝังหอดูดาวในน้ำแข็งเราสามารถมั่นใจได้ว่าเหตุการณ์ที่เราตรวจพบมาจากนิวตริโน เร่าหอดูดาวได้ตรวจพบนิวตริโนพิเศษแสงอาทิตย์หลายต่อหลายครั้ง

แต่มีหอสังเกตการณ์นิวตริโนอีกแห่งหนึ่งในทวีปแอนตาร์กติกาและตรวจพบนิวตริโนในลักษณะที่แตกต่างกันมาก เป็นที่รู้จักในนาม ANtarctic Impulsive Transient Antenna หรือ แอนนิต้ามันเป็นเครื่องตรวจจับคลื่นวิทยุที่มีความอ่อนไหวซึ่งติดตั้งอยู่บนบอลลูน แอนนิต้า เป็นเครื่องตรวจจับวิทยุเพราะเมื่อนิวตริโนพลังงานสูงปะทะกับน้ำแข็งขั้วโลกใต้พวกมันสามารถสร้างแสงคลื่นวิทยุได้ นิวตริโนเหล่านี้มีพลังมากกว่าที่ IceCube ตรวจพบนับร้อยเท่า

เมื่อไหร่ แอนนิต้า ตรวจพบนิวตริโนพลังงานสูงเหล่านี้ทำให้เกิดความปั่นป่วนเล็กน้อยเนื่องจากดูเหมือนว่ามาจากนิวตริโนผ่าน ตลอด โลกก่อนที่จะกระทบน้ำแข็งแอนตาร์กติก นี่คือสิ่งที่คุณคาดหวังหากมีเหตุการณ์ทางดาราศาสตร์ที่ทรงพลังสร้างกระแสของนิวตริโนในทิศทางของโลก แต่ถ้าเป็นเช่นนั้นนิวตริโนเหล่านี้ก็จะทำให้เกิดเหตุการณ์ที่สามารถตรวจพบได้โดย IceCube

ดังนั้น IceCube Collaboration จึงมองหาเหตุการณ์การตรวจจับที่เกิดขึ้นในเวลาเดียวกันกับ แอนนิต้า การตรวจจับ พวกเขาไม่พบหลักฐานสำหรับเหตุการณ์ที่มีความสัมพันธ์กันซึ่งหมายความว่ามันไม่ได้เกิดจากเหตุการณ์นิวตริโนที่ทรงพลังบางปี มันแปลกเพราะมันมีความเป็นไปได้สองอย่าง: แอนนิต้า ให้ผลบวกที่ผิดพลาดเนื่องจากข้อบกพร่องบางอย่างในการออกแบบหรือเหตุการณ์นิวตริโนเหล่านี้เกิดจากกระบวนการที่อยู่นอกตัวแบบมาตรฐาน ภายในแบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์อนุภาคไม่มีทางที่จะผลิตนิวตริโนด้วยพลังงานสูงเช่นนี้

นี้เป็นเพียงชุดเล็ก ๆ ของเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นจึงมีเหตุผลที่จะต้องระมัดระวังเกี่ยวกับผลการ อย่างไรก็ตามผลงานล่าสุดนี้สามารถบอกใบ้ถึงขอบเขตใหม่ของฟิสิกส์ที่เรายังไม่เข้าใจ

อ้างอิง: Aartsen, M. G. , et al. “ การค้นหาเหตุการณ์ IceCube ในทิศทางของผู้สมัคร ANITA neutrino”