科學家在南極洲探測到物理學無法解釋的神秘粒子。
研究人員準備釋放載有“南極脈沖瞬態(tài)天線（Antarctic Impulsive Transient Antenna，ANITA）”的探空氣球。NASA
最近一些物理學家在arXiv上發(fā)文稱，自2016年以來，“南極脈沖瞬態(tài)天線（Antarctic Impulsive Transient Antenna，ANITA）”接連三次發(fā)現(xiàn)有大量極高能中微子（ultra-high-energy neutrinos）從南極洲的冰層下噴涌而出。這些來自特定方向上的中微子，似乎違反了我們這個宇宙的物理學規(guī)律。
中微子是迄今為止人類發(fā)現(xiàn)的最不易探測的微小粒子。抵達地球的中微子大部分來自太陽。它們幾乎沒有質量。由于很少和質子、中子和電子碰撞，因此它們幾乎有能力穿透一切——包括我們的行星地球。
但是有一些中微子卻有著極為不同的行為方式，它們就是來自深空的極高能中微子。和普通的低能中微子相比，極高能中微子和其他粒子發(fā)生碰撞的概率要高得多。它們要想穿透地球非常困難。因此當ANITA接連發(fā)現(xiàn)有大量極高能中微子從南極洲冰層下方噴涌而出時，科學家的吃驚程度可想而知。
在大自然中，極高能中微子可以由宇宙射線和宇宙微波背景輻射中的光子相互作用產(chǎn)生。以這種方式產(chǎn)生的極高能中微子來自天空中的所有方向，不同方向的“通量（flux）”相等，且以它們的“通量”，不可能穿透地球再被懸停在南極洲上空的實驗裝置發(fā)現(xiàn)。
假如這些神秘粒子和宇宙微波背景輻射無關，也并非來自地球本身，那么它們也有可能來自耀變體、活躍星系核、伽馬射線暴、星暴星系、星系的融合或高速自旋的磁化中子星等源頭。
但是假如這些中微子是由這些源頭產(chǎn)生的，那么它們應該會同時產(chǎn)生一批低能中微子，被同樣位于南極洲的“冰立方（IceCube）”中微子天文臺低能傳感器俘獲。然而“冰立方”天文臺卻沒有任何與之有關的發(fā)現(xiàn)記錄。
研究人員提出了許多創(chuàng)新性的假設，比如認為它們可能是第四種中微子（現(xiàn)有三種），抑或與“暗物質”有關。但是這些假設缺乏說服力。
參考：
Mysterious particles spewing from Antarctica defy physics
https://www.livescience.com/antarctic-neutrino-mystery-deepens.html
A search for IceCube events in the direction of ANITA neutrino candidates
https://arxiv.org/pdf/2001.01737.pdf
