5 Minute
Semnale Radio Neobișnuite Descoperite Sub Ghețurile Antarctice
În încercarea de a înțelege fenomenele cele mai extreme ale universului, oamenii de știință s-au confruntat cu una dintre cele mai misterioase probleme cosmice ale ultimelor decenii. Aproape acum douăzeci de ani, o misiune științifică condusă de NASA, folosind un balon la mare altitudine deasupra continentului Antarctic, a detectat o erupție stranie și inexplicabilă de unde radio ce păreau să provină de sub stratul gros de gheață. Această descoperire surprinzătoare, înregistrată de experimentul Antarctic Impulsive Transient Antenna (ANITA), a pus sub semnul întrebării teoriile tradiționale din fizica particulelor și a deschis o nouă căutare pentru răspunsuri în fizica neutrino și astrofizică.
Experimentul ANITA: Surprize Pe Ghețurile Antarcticii
ANITA este un observator radio transportat cu balon, conceput special pentru detectarea dușurilor de raze cosmice de înaltă energie, particule misterioase ce bombardează Pământul din spațiu. În 2006, în timp ce explora întinderile înghețate, ANITA a capturat un impuls scurt și intens de unde radio, nu din atmosferă – așa cum era așteptat pentru raze cosmice – ci din subgheață, ca și cum o cascadă de particule energetice ar fi străbătut gheața antarctică. Fenomenul a contrazis așteptările, apărând ca o versiune inversată a evenimentelor obișnuite legate de razele cosmice.
Anomalia nu a fost singulară. Un semnal aproape identic a fost detectat și în 2014, în timpul unui nou zbor ANITA, ducând misterul la un alt nivel. Cum niciun proces astrofizic cunoscut nu se potrivea cu datele înregistrate, cercetătorii au început să ia în calcul existența unei noi particule subatomice necunoscute anterior.
Originea Semnalului: Enigma Fizicii Particulelor
Astrofiziciana Stephanie Wissel de la Pennsylvania State University, care a analizat aprofundat aceste descoperiri, a explicat: „Undele radio măsurate de noi au ajuns la unghiuri extrem de abrupte – circa 30 de grade sub suprafața gheții.” Această neobișnuită geometrie a amplificat misterul, deoarece nu exista un mecanism clar cunoscut care să explice cum semnalul ar fi putut parcurge un asemenea traseu prin densitatea ghețurilor antarctice.
O ipoteză propusă a fost că semnalele ar putea avea la origine neutrinii tau – particule subatomice rare și evazive, supranumite „particule fantomă” – care ar fi străbătut Terra și ar fi emis impulsuri radio ieșind din gheață. Totuși, această explicație are limitări, deoarece neutrinii interacționează extrem de rar cu materia. Chiar dacă miliarde de neutrini traversează fiecare ființă umană în fiecare secundă, detectarea lor necesită în mod obișnuit volume uriașe de material dens. Mai mult, doar evenimentul ANITA din 2014 a coincis cu o potențială supernovă ce ar fi putut genera un astfel de flux de neutrini, fără o sursă corespunzătoare identificată pentru semnalul din 2006.
Excluderea Neutrinilor: Ce a Detectat Cu Adevărat ANITA?
Pentru a aprofunda investigația, o echipă internațională de cercetători a analizat datele extinse de la Observatorul Pierre Auger din Argentina, una dintre cele mai avansate facilități pentru studierea razelor cosmice ultra-energetice. Cercetătorii au simulat cum ar apărea impulsurile radio ANITA în datele Pierre Auger și au analizat peste un deceniu de observații (2004-2018) pentru anomalii similare. Rezultatele au arătat absența unor semnale comparabile, ceea ce i-a determinat pe oameni de știință să excludă neutrinii ca fiind cauza principală a fenomenelor radio din Antarctica. Totuși, această excludere nu a adus o soluție, ci a adâncit și mai mult enigma, neexistând particule sau fenomene cosmice cunoscute care să corespundă observațiilor.
După cum afirmă Wissel: „În orice moment, un miliard de neutrini traversează unghiul degetului fără a interacționa. Detectarea acestor semnale rare ar indica de obicei că o particulă extrem de energetică a străbătut distanțe imense fără a fi oprită. Însă, de această dată, toate explicațiile convenționale au eșuat.”
Drumul Înainte: Noi Misiuni și Căutarea Răspunsurilor
Cu ultima misiune ANITA finalizată în 2016, speranțele pentru elucidarea misterului sunt legate acum de platforme observaționale de ultimă generație. Payload for Ultrahigh Energy Observations (PUEO), un nou experiment cu balon lansat în Antarctica și succesorul științific al ANITA, urmează să-și înceapă activitatea în curând. Dotat cu sisteme de detecție mult îmbunătățite, PUEO este proiectat să colecteze mai multe date despre aceste evenimente cosmice de înaltă energie și alte fenomene inexplicabile.
Privind spre viitor, Wissel este optimistă: „Acesta a devenit unul dintre misterele persistente ale astrofizicii particulelor. Prin desfășurarea PUEO, instrumentația avansată ne va ajuta să detectăm mai multe dintre aceste semnale anormale – sau chiar să le descifrăm originile reale. Există șansa să identificăm în sfârșit semnătura neutrino foarte puțin detectabilă, ceea ce ar oferi noi perspective asupra proceselor energetice din Univers.”
Concluzie
Impulsurile radio enigmatice provenite din profunzimile gheții antarctice continuă să pună la încercare limitele cunoașterii științifice, stimulând atât progresul tehnologic, cât și o nouă eră în cercetarea cosmică. Fie că aceste semnale deschid drumul către descoperirea unor particule noi, fie că relevă fenomene necunoscute de propagare radio, studiul lor împinge dezvoltarea științei particulelor și astrofizicii. Doar prin noi observații și cu ajutorul unor misiuni avansate precum PUEO, cercetătorii pot spera să descopere informațiile ascunse sub continentul sudic al Terrei – și, poate, să redefinească modul în care înțelegem universul.
Comentarii