Эксперимент Antarctic Impulsive Transient Antenna (ANITA) собирал данные с высотных аэростатов, парящих на высоте 25 миль над замёрзшим континентом в период с 2006 по 2016 год.
Два аномальных радиосигнала, зафиксированные ранее во время полётов ANITA-I (2006–2007) и ANITA-III (2014–2015), были проанализированы и опубликованы в 2016–2018 годах, не поддаваясь всем известным объяснениям.
Эти события казались исходящими из-под льда под углом около 30 градусов ниже горизонта, предполагая невозможное прохождение частиц через Землю.
Сигналы, по-видимому, исходили из-под льда под углами около 30 градусов ниже поверхности, что указывает на то, что частицы каким-то образом прошли тысячи миль через каменистые недра Земли, прежде чем вырваться наверх через антарктический ледяной щит.
«Это интересная проблема, потому что у нас до сих пор нет объяснения того, что представляют собой эти аномалии», — заявила Стефани Виссел, физик из Университета штата Пенсильвания, работавшая в команде ANITA. «Что мы точно знаем, так это то, что они, скорее всего, не являются нейтрино».
Обнаружение, Нарушающее Законы Физики
Загадка заключается в невозможной траектории сигналов. При уровнях энергии, обнаруженных ANITA, частицы должны были быть поглощены скалистыми слоями Земли задолго до достижения Антарктиды. По словам Питера Горхэма, главного исследователя ANITA в Гавайском университете, исследователи сначала проверили экспериментальные ошибки, включая неправильную калибровку, неисправное оборудование или ошибки в расчетах, прежде чем пришли к выводу, что сигналы представляют собой нечто действительно аномальное.
Множественные последующие исследования углубили тайну. IceCube, более крупный детектор нейтрино, погребенный под льдом Южного полюса, не обнаружил соответствующих сигналов, что фактически исключает возможность того, что события исходили от интенсивного астрофизического источника. Исследование, опубликованное в Physical Review Letters в марте 2025 года обсерваторией Пьера Оже в Аргентине, обнаружило только одно событие-кандидат, соответствующее наблюдениям ANITA между 2004 и 2018 годами, что намного меньше, чем ожидалось бы, если бы явление было распространенным.
«Вопрос остается в том, является ли это неизвестным физическим процессом или чем-то систематическим для эксперимента ANITA», — сказал Майкл Вуд, экспериментальный физик-ядерщик из Национальной ускорительной лаборатории имени Томаса Джефферсона и заведующий кафедрой квантовых наук в университете Канизиуса.
Темная материя или обычный лед?
Предлагаемые объяснения варьируются от экзотических до прозаических. Некоторые физики предположили, что сигналы могут указывать на взаимодействие тёмной материи с обычной материей, что представляло бы прорыв в понимании невидимой субстанции, составляющей более 80 процентов материи вселенной. Другие предполагают обнаружение ранее неизвестных субатомных частиц или характеристик нейтрино, которые ещё не наблюдались.
Более вероятно, по мнению физика-теоретика Иэна Шумейкера из Виргинского политехнического института, что сигналы могут отражать какую-то необъяснённую особенность самого антарктического льда, например, аномальные отражения радиоволн от слоёв льда. «Наиболее правдоподобное объяснение состоит в том, что это связано с какой-то обычной физикой, которую можно прояснить», — сказал Виссель.
Новая миссия нацелена на поиск ответов
НАСА объявило 5 декабря, что Payload for Ultrahigh Energy Observations (Полезная нагрузка для наблюдений сверхвысоких энергий), более мощный преемник ANITA, готовится к запуску со станции Мак-Мердо в Антарктиде в этом месяце. PUEO будет в 10 раз более чувствительным, чем его предшественник, и будет использовать интерферометрию для лучшего различения подлинных сигналов космических нейтрино от фонового шума.
Миссия, первый полет аэростата НАСА в рамках программы Astrophysics Pioneers, будет летать в течение примерно 30 дней над континентом, используя антарктический ледяной щит в качестве гигантского детектора для нейтрино сверхвысоких энергий. «Я в восторге от того, что когда мы развернем PUEO, у нас будет повышенная чувствительность», — сказал Виссел. «Теоретически мы должны получить лучшее понимание этих аномалий».
Комментариев нет:
Отправить комментарий