Un grup internaţional de cercetători, inclusiv oameni de ştiinţă de la Penn State, a raportat detectarea unor impulsuri radio neobişnuite provenite din gheaţa Antarcticii, semnale care sfidează actualele modele ale fizicii particulelor. Datele au fost colectate în cadrul experimentului Antarctic Impulsive Transient Antenna (ANITA), un sistem de antene transportat cu baloane la altitudini mari, conceput pentru a capta unde radio generate de raze cosmice care lovesc atmosfera terestră, transmite News.ro.
Semnalele captate nu provin, cum era de aşteptat, din reflexii ale gheţii, ci aparent de sub orizont, la unghiuri de până la 30 de grade sub suprafaţa gheţii — un fenomen imposibil de explicat prin fizica particulelor actuală, potrivit echipei. Rezultatele au fost publicate în Physical Review Letters.
„După calculele 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 şi membru al echipei ANITA. „Este un mister fascinant. Nu avem încă o explicaţie clară, dar cel mai probabil aceste semnale nu provin de la neutrini”, a afirmat ea.
Neutrini greu de detectat
Neutrinii, particule subatomice fără sarcină electrică şi cu masă extrem de mică, sunt omniprezenţi în univers, dar interacţionează foarte rar cu materia. Tocmai această caracteristică face detectarea lor extrem de dificilă, dar şi deosebit de valoroasă pentru cercetători, deoarece oferă informaţii despre evenimente cosmice îndepărtate.
„Ai un miliard de neutrini care îţi trec prin unghie în fiecare clipă, dar nu interacţionează cu nimic”, a adăugat Wissel.
Pentru a elimina interferenţele, experimentul ANITA a fost desfăşurat deasupra Antarcticii, unde balonul cu antene zboară la 40 de kilometri altitudine, căutând unde radio generate de neutrini care interacţionează cu gheaţa, producând particule secundare numite leptoni tau, care la rândul lor generează emisii detectabile.
Semnale care nu se potrivesc cu modelele cunoscute
După analiza mai multor zboruri ANITA, compararea cu modele matematice şi cu date din alte experimente, precum IceCube şi Pierre Auger Observatory, cercetătorii au exclus explicaţiile convenţionale. Niciuna dintre aceste instalaţii nu a detectat semnale corespunzătoare care să explice observaţiile ANITA.
„Semnalele nu se încadrează în imaginea standard a fizicii particulelor”, a spus Wissel. Deşi unele teorii sugerează o posibilă legătură cu materia întunecată, lipsa unor observaţii paralele restrânge şi mai mult opţiunile.
Un nou detector ar putea aduce lămuriri
Echipa Penn State lucrează acum la un nou detector — PUEO — care va avea o sensibilitate superioară şi ar putea oferi răspunsuri decisive asupra naturii acestor semnale anormale.
„Este unul dintre acele mistere nerezolvate de ani de zile,” a subliniat Wissel. „Sperăm ca următoarea generaţie de instrumente să ne ajute fie să detectăm neutrini autentici, fie să înţelegem, în sfârşit, natura acestor anomalii”, a adăugat Stephanie Wissel.
Coautor al studiului este şi Andrew Zeolla, doctorand la Penn State.
Editor : A.C.
