Un grup internațional de cercetători, printre care se numără și oameni de știință de la Penn State, a anunțat descoperirea unor impulsuri radio neobișnuite provenind din gheața din Antarctica, semnale care contravin teoriilor actuale din fizica particulelor.

Descoperirea impulsurilor radio neobișnuite

Aceste date au fost obținute în cadrul experimentului Antarctic Impulsive Transient Antenna (ANITA), un sistem de antene transportat cu baloane la altitudini mari, destinat captării undelor radio generate de raze cosmice care interacționează cu atmosfera Pământului.

Semnalele detectate nu provin, așa cum s-ar fi anticipat, din reflexiile gheții, ci aparent din sub orizont, la unghiuri de până la 30 de grade sub suprafața acesteia un fenomen imposibil de explicat prin fizica particulelor cunoscută, conform echipei de cercetare. Rezultatele 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 absorbit complet unda 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 cel mai probabil aceste semnale nu provin de la neutrini”, a adăugat ea.

 Importanța neutrinii și metoda experimentului ANITA

Neutrinii, particule subatomice fără sarcină electrică și cu masă extrem de mică, sunt omniprezenți în univers, dar interacționează foarte rar cu materia. Această caracteristică face detectarea lor extrem de dificilă, dar și extrem de valoroasă pentru cercetători, deoarece oferă informații despre evenimente cosmice îndepărtate.

„Un miliard de neutrini trec prin unghia ta în fiecare clipă, dar nu interacționează cu nimic," a subliniat Wissel. Pentru a reduce interferențele, experimentul ANITA a fost desfășurat deasupra Antarcticii, unde balonul cu antene zboară la o altitudine de 40 de kilometri, căutând unde radio generate de neutrini care interacționează cu gheața, producând particule secundare numite leptoni tau, care, la rândul lor, generează emisii detectabile.

 Perspective și viitorul cercetării

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 afirmat Wissel. Deși unele teorii sugerează o posibilă legătură cu materia întunecată, lipsa unor observații paralele limitează opțiunile.

Echipa de la Penn State lucrează acum la un nou detector  PUEO care va avea o sensibilitate superioară și ar putea oferi răspunsuri decisive cu privire la 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 Stephanie Wissel. Coautor al studiului este și Andrew Zeolla, doctorand la Penn State.