Antarktída opäť prekvapuje: v oblasti s minimálnym rádiovým ruchom zachytil balónový detektor ANITA impulzy, ktoré neprichádzajú z vesmíru, ale priamo z ľadového podložia. Ak signál nepatrí vzácnym neutrínam, môže ísť o úplne nový jav vo fyzike častíc.
Balón ako ucho do vesmíru
Výskumný tím projektu ANITA (Antarctic Impulsive Transient Antenna) vypúšťa každú sezónu nad južný pól obrovský heliový balón, ktorý vo výške okolo 40 km načúva rádiovým „šepotom“ vesmíru. V ideálne tichom prostredí Antarktídy je cieľom zachytiť vysokoenergetické neutrína – takmer nepolapiteľné častice pochádzajúce z najextrémnejších kozmických zdrojov, uvádza nypost.com
Signál prichádzal zdola, nie zhora
Pri poslednej analýze dát sa však objavili impulzy, ktoré smerovali z hlbín ľadového štítu. „Rádiové vlny, ktoré sme zachytili, prichádzali pod skutočne strmým uhlom – približne 30 stupňov pod povrchom ľadu,“ uviedla v tlačovej správe profesorka Stephanie Wisselová z Pensylvánskej štátnej univerzity. Podľa štandardných modelov by mal takýto signál v hrúbke niekoľkých kilometrov ľadu úplne zaniknúť.
Neutrína? Dáta hovoria iné
Vedci preto porovnali pozorovania ANITA s dvoma ďalšími experimentmi na detekciu neutrín – a zhodu nenašli. Impulzy teda pravdepodobne neutrínového pôvodu nie sú.
„Ak neutríno detegujeme, znamená to, že preletelo celú túto vzdialenosť bez interakcie s inou hmotou. Teoreticky by sme mohli zachytiť neutrína prichádzajúce až z okraja pozorovateľného vesmíru,“ vysvetlila Wisselová. Tentoraz sa však zdá, že o neutrína nejde.
Otvorené teórie – od temnej hmoty po efekty v ľade
V hre zostáva viacero hypotéz. Niektoré hovoria o nepreskúmaných spôsoboch, akými sa rádiové vlny môžu šíriť v ľadovom a skalnom prostredí. Iné naznačujú exotické procesy, možno spojené s temnou hmotou. „Domnievam sa, že v blízkosti ľadu a takisto pri horizonte dochádza k zaujímavým efektom šírenia rádiových vĺn, ktorým zatiaľ úplne nerozumieme; niekoľko z nich sme už preskúmali, no zatiaľ bez úspechu,“ dodala Wisselová.
Prelom alebo porucha? Nasleduje ďalší let
Ak sa potvrdí, že impulzy generuje doteraz neznámy jav, pôjde o významný prelom v astropartikulárnej fyzike a o nový nástroj na skúmanie udalostí, ktoré zostávajú pre bežné teleskopy skryté. Tím preto pripravuje ďalší, technologicky vylepšený let ANITA, ktorý by mal odhaliť, či ide o meraciu anomáliu, alebo o prvé náznaky novej fyziky.
V skratke
- Čo sa stalo: Experiment ANITA v Antarktíde zachytil rádiové vlny vychádzajúce z podložia ľadu.
- Prečo je to zvláštne: Signál prichádza pod uhlom, ktorý neutrína podľa modelov nemajú prežiť bez pohltenia.
- Neutrína vs. neznámy jav: Porovnanie s inými detektormi ukázalo, že impulzy nepochádzajú od neutrín.
- Možné vysvetlenia: Hypotézy siahajú od neznámych efektov šírenia v ľade po interakcie temnej hmoty.
- Čo bude ďalej: Chystaný let s citlivejšou elektronikou má rozhodnúť, či ide o chybu merania, alebo o doteraz nepoznaný proces vo fyzike častíc.
