Detectarea impulsurilor radio neobișnuite în Antarctica
Un grup internațional de cercetători, inclusiv specialiști de la Penn State, a anunțat descoperirea unor impulsuri radio neobișnuite provenind din gheața Antarctică, semnale care contravin modelelor actuale ale fizicii particulelor. Aceste date au fost obținute în cadrul experimentului Antarctic Impulsive Transient Antenna (ANITA), un sistem de antene montat pe baloane care operează la altitudini mari, destinat să capteze unde radio generate de raze cosmice care interacționează cu atmosfera terestră.
Fenomen inexplicabil
Semnalele detectate nu provin, așa cum era anticipat, din reflexiile gheții, ci par să vină dintr-o zonă sub orizont, la un unghi de până la 30 de grade sub suprafața gheții. Acest fenomen este greu de explicat prin fizica particulelor actuale, conform echipei de cercetare. Rezultatele acestei investigații au fost publicate în revista Physical Review Letters.
„Conform calculelor noastre, semnalul ar fi trebuit să traverseze mii de kilometri de rocă, ceea ce ar fi dus la absorția completă a undei radio”, a explicat Stephanie Wissel, profesor la Penn State și membru al echipei ANITA. „Este un mister fascinant. Deocamdată nu avem o explicație clară, dar este foarte probabil ca aceste semnale să nu provină de la neutrini”, a adăugat ea.
Neutrinii, particule greu de detectat
Neutrinii sunt particule subatomice fără sarcină electrică și cu masă extrem de mică, fiind omniprezenți în univers, dar interacționând foarte rar cu materia. Această caracteristică face ca detectarea lor să fie extrem de challenging, dar și valoros pentru cercetători, deoarece oferă informații despre evenimente cosmice îndepărtate. „Ai un miliard de neutrini care îți trec prin unghie în fiecare clipă, dar nu interacționează cu nimic”, a subliniat Wissel.
Experimentele ANITA și modelele matematice
Pentru a reduce interferențele, experimentul ANITA s-a desfășurat deasupra Antarcticii, unde balonul cu antene se află la o altitudine de 40 de kilometri, căutând unde radio generate de neutrini care interacționează cu gheața, rezultând particule secundare numite leptoni tau, care generează emisii detectabile.
După analiza mai multor zboruri ANITA și compararea rezultatelor cu modele matematice și date din alte experimente, precum IceCube și Pierre Auger Observatory, cercetătorii au exclus explicațiile convenționale. Niciuna dintre aceste instalații nu a detectat semnale corespunzătoare care să explice observațiile ANITA. „Semnalele nu se încadrează în imaginea standard a fizicii particulelor”, a declarat Wissel. Deși unele teorii sugerează o posibilă legătură cu materia întunecată, lipsa observațiilor paralele limitează opțiunile disponibile.
Un nou detector pentru clarificări viitoare
Echipa de la Penn State lucrează în prezent la un nou detector, denumit PUEO, care va avea o sensibilitate superioară și ar putea oferi răspunsuri definitive privind natura acestor semnale anormale. „Este unul dintre acele mistere nerezolvate de ani de zile,” a subliniat Wissel. „Sperăm ca următoarea generație de instrumente să ne ajute fie să detectăm neutrini autentici, fie să înțelegem, în sfârșit, natura acestor anomalii”, a adăugat ea.
