Tajemnicze sygnały z lodu. NASA nie wie, skąd pochodzą

W latach 2016-2018 Antarctic Impulsive Transient Antenna (ANITA), zestaw instrumentów umieszczonych na balonach wysokogórskich nad lodami Antarktydy, wykrył "dziwne", niespotykane dotąd impulsy energii radiowej. Nowe badanie skupiło się na uzupełnieniu tych odkryć.

Misja ANITA została zaprojektowana w celu badania odległych zjawisk kosmicznych poprzez wykrywanie fal radiowych wytwarzanych przez promieniowanie kosmiczne uderzające w ziemską atmosferę. Jednak zamiast, jak oczekiwano, odbijać się od lodu, niektóre z wykrytych sygnałów wydawały się pochodzić spod horyzontu.

Ten wzrostowy kierunek przeczył obecnym modelom fizyki cząstek elementarnych i, jak wyjaśnili naukowcy, podsunął wówczas możliwość, że ANITA odkryła nowe rodzaje cząstek lub oddziaływań, wcześniej nieznane nauce.

– Fale radiowe, które wykryliśmy prawie dekadę temu, były pod bardzo ostrym kątem, około 30 stopni pod powierzchnią lodu – powiedziała Stephanie Wissel, profesor nadzwyczajna fizyki, astronomii i astrofizyki, która pracowała w zespole ANITA poszukującym sygnałów pochodzących od nieuchwytnych cząstek zwanych neutrinami.

Neutrina występują powszechnie we Wszechświecie. Zwykle emitowane przez źródła wysokoenergetyczne, takie jak Słońce, lub przez duże wydarzenia kosmiczne, sygnały neutrin występują wszędzie. Są jednak niezwykle trudne do wykrycia.

– Po wykryciu i namierzeniu źródła, cząstki te mogą ujawnić więcej informacji o wydarzeniach kosmicznych niż nawet najpotężniejsze teleskopy, ponieważ cząstki te mogą przemieszczać się bez zakłóceń i z prędkością niemal równą prędkości światła – wyjaśniła Wissel.

Analizując dane zebrane z wielu lotów ANITA i porównując je z innymi danymi, naukowcy byli w stanie odfiltrować szum tła i wyeliminować możliwość występowania innych znanych sygnałów opartych na cząstkach.

Analiza wykazała, że ​​inne detektory nie zarejestrowały niczego, co mogłoby wyjaśnić to, co wykryła ANITA. Skłoniło to naukowców do określenia sygnału jako "anomalnego", co oznacza, że ​​cząstki powodujące sygnał nie są neutrinami.

– Przypuszczam, że w pobliżu lodu, a także w pobliżu horyzontu, występuje jakiś interesujący efekt, którego nie do końca rozumiem, ale z pewnością zbadaliśmy kilka takich zjawisk i jak dotąd nie udało nam się żadnego z nich znaleźć – powiedziała Wissel.