Μυστηριώδεις ραδιοπαλμοί από κάτω από τους πάγους της Ανταρκτικής προκαλούν σύγχυση στους επιστήμονες.

Μια πρωτοποριακή ανακάλυψη, που δημοσιεύτηκε στο Physical Review Letters , προκαλεί σοκ στον κόσμο της σωματιδιακής φυσικής. Μια ομάδα διεθνών επιστημόνων, συμπεριλαμβανομένων ερευνητών από το Penn State, ανίχνευσε ασυνήθιστους ραδιοπαλμούς που προέρχονται από κάτω από τους πάγους της Ανταρκτικής. Αυτά τα σήματα, που καταγράφηκαν από το πείραμα Antarctic Impulsive Transient Antenna (ANITA), αμφισβητούν την τρέχουσα κατανόηση της ανίχνευσης κοσμικών σωματιδίων και μπορεί να υποδεικνύουν προηγουμένως άγνωστα σωματίδια ή αλληλεπιδράσεις.

Το μυστήριο πίσω από τα παράξενα ραδιοκύματα
Το πείραμα ANITA , ένα σύνολο οργάνων που μεταφέρονται με μπαλόνια και έχουν σχεδιαστεί για την ανίχνευση κοσμικών ραδιοσημάτων, πραγματοποίησε μια πρωτοφανή παρατήρηση στην Ανταρκτική . Η ομάδα κατέγραψε ραδιοπαλμούς που φαίνεται να προέρχονται από βαθιά κάτω από τον πάγο, ένα φαινόμενο που έρχεται σε αντίθεση με τα τρέχοντα μοντέλα σωματιδιακής φυσικής. Αυτά τα σήματα αναμενόταν να αντανακλώνται από την επιφάνεια του πάγου, ωστόσο φαινόταν να προέρχονται από κάτω από τον ορίζοντα. Αυτή η ανωμαλία έχει εγείρει κρίσιμα ερωτήματα σχετικά με τη φύση αυτών των σημάτων, με ορισμένους να εικάζουν ότι θα μπορούσαν να αντιπροσωπεύουν νέα σωματίδια ή αλληλεπιδράσεις που δεν έχουν ακόμη ανακαλυφθεί.

Οι απροσδόκητες γωνίες σήματος εγείρουν ερωτήματα
Μία από τις πιο αινιγματικές πτυχές αυτών των σημάτων είναι η γωνία άφιξής τους. Σύμφωνα με τη Stephanie Wissel , αναπληρώτρια καθηγήτρια φυσικής, αστρονομίας και αστροφυσικής στο Penn State, τα ραδιοκύματα που ανιχνεύθηκαν ήταν «σε πολύ απότομες γωνίες, περίπου 30 μοίρες κάτω από την επιφάνεια του πάγου». Αυτή η απότομη γωνία είναι εξαιρετικά ασυνήθιστη επειδή, σύμφωνα με τα υπάρχοντα μοντέλα, σωματίδια όπως οι κοσμικές ακτίνες ή τα νετρίνα δεν θα μπορούσαν να περάσουν μέσα από τόσο παχιά στρώματα πάγου και βράχου χωρίς να απορροφηθούν ή να εκτραπούν. Οι ραδιοπαλμοί θα έπρεπε να ήταν μη ανιχνεύσιμοι μετά την αλληλεπίδραση με τα στρώματα βράχου και πάγου κάτω από την Ανταρκτική. Αυτή η ανεξήγητη ανίχνευση έχει μπερδέψει τους φυσικούς, οι οποίοι εργάζονται για να κατανοήσουν την αιτία της ανωμαλίας.

Είναι αυτά τα σήματα νετρίνα;
Οι ερευνητές αρχικά σκέφτηκαν ότι τα σήματα μπορεί να συνδέονται με νετρίνα , έναν τύπο υποατομικού σωματιδίου που είναι γνωστό ότι είναι δύσκολο να ανιχνευθεί. Τα νετρίνα είναι εξαιρετικά άφθονα στο σύμπαν, συχνά παράγονται από κοσμικά γεγονότα όπως οι σουπερνόβα ή ακόμα και η Μεγάλη Έκρηξη. Ωστόσο, η ανίχνευση των νετρίνων είναι μια πολύπλοκη πρόκληση επειδή σπάνια αλληλεπιδρούν με άλλη ύλη. Ο Wissel σημείωσε το ζήτημα, λέγοντας: «Έχετε ένα δισεκατομμύριο νετρίνα να διέρχονται από το νύχι σας ανά πάσα στιγμή, αλλά τα νετρίνα δεν αλληλεπιδρούν πραγματικά. Έτσι, αυτό είναι το δίκοπο πρόβλημα. Αν τα ανιχνεύσουμε, σημαίνει ότι έχουν ταξιδέψει σε όλη αυτή τη διαδρομή χωρίς να αλληλεπιδράσουν με τίποτα άλλο. Θα μπορούσαμε να ανιχνεύουμε ένα νετρίνο που προέρχεται από την άκρη του παρατηρήσιμου σύμπαντος».

Παρά την αρχική θεωρία των νετρίνων, η μοναδική φύση των ραδιοπαλμών οδήγησε τους ερευνητές να εξετάσουν άλλες πιθανότητες. Ο Wissel εξήγησε: «Είναι ένα ενδιαφέρον πρόβλημα επειδή ακόμα δεν έχουμε μια εξήγηση για το ποιες είναι αυτές οι ανωμαλίες, αλλά αυτό που γνωρίζουμε είναι ότι πιθανότατα δεν αντιπροσωπεύουν νετρίνα». Αυτό υποδηλώνει ότι τα σήματα που ανιχνεύονται από το ANITA μπορεί να αντιπροσωπεύουν έναν νέο και προηγουμένως άγνωστο τύπο σωματιδίου ή αλληλεπίδρασης. Καθώς οι επιστήμονες αποκλείουν γνωστές πιθανότητες, το μυστήριο αυτών των σημάτων βαθαίνει, με ορισμένες θεωρίες να δείχνουν ακόμη και τη σκοτεινή ύλη ως πιθανή αιτία.