Un detector de particule cosmice situat în Antarctica a generat o serie de semnale neobișnuite care contestă cunoașterea actuală în domeniul fizicii particulelor, conform unui grup internațional de cercetători, inclusiv oameni de știință de la Universitatea Penn State (SUA).
Semnalele radio atipice au fost identificate de experimentul ANITA, un set de echipamente montate pe baloane care zboară la altitudini mari deasupra Antarcticii, creat pentru a capta unde radio rezultate din interacțiunea razelor cosmice cu atmosfera.
Obiectivul acestui experiment este de a înțelege mai bine evenimentele cosmice îndepărtate, examinând semnalele ce ajung pe Pământ. Totuși, spre deosebire de reflexia din gheață, semnalele păreau să provină de sub orizont, o orientare care nu poate fi justificată de teoria actuală a particulelor și care ar putea indica existența unor particule sau interacțiuni necunoscute până în prezent, au explicat cercetătorii.
Rezultatele au fost publicate în revista *Physical Review Letters.*
„Semnalele radio pe care le-am identificat proveneau din unghiuri foarte abrupte, aproximativ 30 de grade sub suprafața gheții,” a declarat Stephanie Wissel, profesor asociat în fizică și astrofizică, care a colaborat cu echipa ANITA pentru a detecta particule elusive numite neutrini.
Ea a explicat că, conform calculelor, semnalul anormal ar fi trebuit să parcurgă și să interacționeze cu mii de kilometri de rocă înainte de a ajunge la detector – ceea ce ar fi trebuit să facă semnalul nedetectabil, dat fiind că ar fi fost absorbit, a raportat Phys.org.
Ce sunt neutrinii?
„Este o provocare intrigantă, pentru că nu avem încă o explicație clară pentru aceste anomalii, dar ceea ce știm este că probabil nu sunt generate de neutrini,” a adăugat Wissel.
Neutrinii sunt particule fără sarcină electrică și cu cea mai mică masă dintre toate particulele subatomice. Sunt extrem de replicabili în Univers și sunt emisi de surse energetice mari, cum ar fi Soarele, supernovele sau chiar Big Bang-ul. Problema cu aceste particule este că sunt extrem de dificil de identificat, spune Wissel.
„În orice moment, miliarde de neutrini trec prin unghia de la degetul tău, dar nu interacționează aproape deloc cu materia,” a explicat ea. „Aceasta este atât avantajul cât și dezavantajul. Dacă reușim să îi detectăm, înseamnă că au parcurs o distanță enormă fără a fi influențați de altceva – am putea observa un neutrin provenind de la marginea Universului vizibil.”
Astfel, ANITA a fost plasat în Antarctica tocmai din cauza interferențelor radio reduse. Detectorul este montat pe un balon ce survolează calota glaciară și captează ceea ce se numesc dușuri de particule în gheață.
„Avem antene radio montate pe un balon care survolează la 40 km deasupra gheții din Antarctica,” a explicat Wissel. „Orientăm antenele în jos și căutăm neutrini care interacționează cu gheața, generând emisii radio pe care le putem identifica.”
Ce este bizar în legătură cu aceste semnale?
Acești neutrini speciali – neutrini tau – generează o particulă secundară numită tau lepton, care iese din gheață și se dezintegrează, procesul generând dușuri de particule în atmosferă. Cercetătorii pot distinge între semnalele produse în gheață și cele din atmosferă, pentru a determina natura particulei care le-a creat.
Aceste semnale nu pot fi urmărite înapoi la sursă conform modelului clasic. Unghiul de incidență este mult prea abrupt pentru a fi explicat de modelele fizice actuale.
Cercetătorii au analizat date din mai multe zboruri ANITA și le-au comparat cu simulări și modele matematice ale razelor cosmice și ale dușurilor de particule ascendente. Au eliminat zgomotul de fundal și alte
