Antarctica / Fotografie: Anna Wahlin/Universitatea din Gothenburg/Cover Images/INSTARimages.com / INSTAR Images / Profimedia
Un consorţiu internaţional de cercetători, inclusiv oameni de ştiinţă de la Penn State, a identificat impulsuri radio neobişnuite provenite din gheaţa Antarcticii. Aceste semnale îi pun la încercare modelele actuale ale fizicii particulelor.
Datele au fost colectate de experimentul Antarctic Impulsive Transient Antenna (ANITA), un sistem de antene montate pe baloane, proiectat pentru a prinde unde radio generate de raze cosmice care interacţionează cu atmosfera Pământului.
Semnalele nu par să provină din reflexii ale gheţii, ci aparent de sub suprafaţa acesteia, la unghiuri de până la 30 de grade. Acest fenomen nu poate fi explicat de fizica particulelor actuală, potrivit echipei de cercetare. Rezultatele au fost publicate în reviste ştiinţifice de prestigiu.
„Calculele noastre arată că semnalul ar fi trebuit să străbată mii de kilometri de rocǎ, ceea ce înseamnă că ar fi fost absorbit complet”, explică Stephanie Wissel, profesor la Penn State şi membră a echipei ANITA. „Este o enigmă fascinantă. Nu avem încă o explicaţie definitivă, dar este puţin probabil ca sursa acestor semnale să fie neutrinii”, a afirmat ea.
Neutrinii, dificil de detectat
Neutrinii sunt particule subatomice omniprezente în univers, dar extrem de greu de detectat, din cauza interacţiunilor lor extrem de rare cu materia. Aceste caracteristici le fac extrem de importante în a ne dezvălui evenimentele cosmice îndepărtate.
„Miliarde de neutrini trec prin corpul tău în fiecare secundă, dar nu interacţionează cu nimic,” adaugă Wissel.
Pentru a minimiza interferenţele, experimentul ANITA a fost realizat deasupra Antarcticii, unde balonul cu antene zboară la o altitudine de 40 de kilometri. Astfel se caută unde radio generate de neutrini care interacţionează cu gheaţa, rezultând particule secundare numite leptoni tau, generând emisii detectabile.
Semnale care nu pot fi explicate de modelele actuale
După analiza mai multor zboruri ANITA, şi compararea rezultatelor cu modele matematice şi alte experimente, cum ar fi IceCube şi Pierre Auger Observatory, cercetătorii au eliminat explicaţiile convenţionale. Alte instrumente nu au detectat semnale care să corespundă observaţiilor ANITA.
„Semnalele nu se potrivesc cu imaginea standard a fizicii particulelor”, afirmă Wissel. Deşi unele teorii sugerează o posibilă legătură cu materia întunecată, lipsa observaţiilor corroborative limitează opţiunile.
Un nou detector pentru elucidare
Echipa Penn State lucrează la un nou detector, PUEO, cu o sensibilitate mult mai mare, ce ar putea furniza răspunsuri definitive în legătură cu natura acestor semnale neobişnuite.
„Este unul dintre acele mistere nerezolvate de mult timp”, subliniază Wissel. „Sperăm ca următoarea generaţie de instrumente să ne ajute să înțelegem fie natura neutrinilor, fie natura acestor anomalii.”
Un alt coautor al studiului este Andrew Zeolla, doctorand la Penn State.
