Rejtély az Antarktisz jege alól – furcsa rádiójelek, amik megrengetik a részecskefizikát
Egy nemzetközi kutatócsoport, köztük a pennsylvaniai Penn State tudósai, szokatlan, lefelé sugárzó rádiójelek sorozatát detektálta az ANITA (Antarctic Impulsive Transient Antenna) kísérlet során. Ezek a jelek nem illeszkednek a jelenlegi részecskefizikai elméletek kereteibe, és új típusú részecskék vagy kölcsönhatások létezését sugallhatják
ANITA: a csoda, ami nem jön a csillagokból
Az ANITA egy ballonra szerelt rádióantenna-rendszer, amely 300–400 km-re, a levegőben keringve pásztázza a déli sarkvidék jégtábláit. Célja, hogy ultranagy energiájú neutrínók által kiváltott, úgynevezett „jégzuhatagokat” vegyen észre. Ezek a részecskék a jégbe hatolnak, és rádióimpulzust keltenek, amit a ballon antennái érzékelnek.
Ami már nem magyarázható neutrínókkal
A kutatók szokatlan, meredeken lefelé tartó jeleket regisztráltak – akár 30°-kal a horizont alól. Ezt a sugárzásmódot nem lehet összeegyeztetni a neutrínók elméletével, mivel ezek a részecskék nem kelthetnek ilyen, az Antarktisz jege alatt kialakuló rádióimpulzust. Egy vertikálisan érkező neutrínónak több ezer kilométernyi szilárd kőzetet kellene áthatolnia – ami teljesen elnyomná a jelet.
Többforrásos ellenőrzés – de nem kaptak megerősítést
A kutatók több ANITA járat adatait modellezték és szimulálták, hogy kiszűrjék a zajt és kizárják az ismert jeleket. Majd összevetették őket más mérőkkel is, mint az IceCube vagy a Pierre Auger Observatory, de ott sem láttak semmi hasonlót. Az eredmény: ”anomália” – a jelek egyszerűen nem neutrínók.
Új fizikai jelenségek – vagy csak ismeretlen jéghatás?
Bár több elmélet is felmerült – például különleges rádióhullám terjedési anomáliák vagy sötét anyagból származó jelek – egyelőre nincs biztos válasz. A jelek azonban egyértelműen kihívást jelentenek a standard részecskefizikára.
A jövő: érzékenyebb műszerek és új járatok
A Penn State munkatársai jelenleg egy még érzékenyebb ANITA-utódon, a PUEO–n dolgoznak, amely remények szerint több, még tisztább anomáliát is detektálhat, vagy esetleg igazi neutrínókat is látni fog.
Miért izgalmas ez a fizika számára?
Ezek a jelek szétfeszítik a jelenlegi elméleti kereteket.
Ha új részecskék léteznek, az áttörés lehet a részecskefizikában.
A ki nem magyarázható anomáliák nagy lökést adhatnak új elméletek és kísérleti irányok felé.
