Необъяснимая аномалия. В Антарктиде поймали загадочные сигналы из-подо льда
Международная группа исследователей обнаружила в Антарктиде аномальные радиоимпульсы, которые не поддаются объяснению в рамках современных физических моделей.
Данные были получены с помощью детектора космических частиц, размещённого на аэростате над ледяным континентом.
«Призраки Вселенной»
Антарктида — не просто самый холодный континент на планете. Для современной науки это гигантская природная лаборатория. В частности, она идеально подходит для астрофизических наблюдений — «прослушивания» космоса.
Многокилометровый слой льда и отсутствие радиопомех создают отличные условия для экспериментов в области физики элементарных частиц. Именно в Антарктиде проходит амбициозный проект ANITA (Antarctic Impulsive Transient Antenna), нацеленный на поиск космических нейтрино. И как раз в рамках этого эксперимента учёные зафиксировали нечто, что их озадачило.
Что такое ANITA? Это комплекс антенн, поднятых на стратосферном аэростате на высоту около 40 километров. Только, в отличие от традиционных телескопов, его детекторы направлены не в космос, а вниз — на ледяную поверхность. Задача — улавливать радиоволны, возникающие при столкновении неуловимых частиц нейтрино с молекулами замороженной воды.
Нейтрино не зря называют «призраками Вселенной»: они почти не имеют массы и электрического заряда и слабо взаимодействуют с материей. Но всё пространство буквально пронизано ими. Достаточно сказать, что каждую секунду через ваше тело пролетают триллионы нейтрино!
Импульсы, которых не должно быть
В отличие от света, нейтрино преодолевают миллиарды световых лет без всяких помех. Для науки эти частицы — бесценные носители информации о далёких космических катаклизмах, будь то взрыв сверхновой или столкновение чёрных дыр. Вот только как их поймать, ведь они, как уже сказано, слабо взаимодействуют с веществом? Учёные решили сосредоточиться на улавливании «следов» нейтрино — тех слабых реакций, которые могут порождать эти частицы при столкновении со льдом Антарктиды.
В ходе эксперимента ANITA исследователи зафиксировали два мощных радиоимпульса, которые, судя по всему, шли не из космоса, а из глубин Земли. Вместо сигналов, отражённых ото льда, прибор на аэростате поймал сигналы, идущие из-под горизонта под углом около 30 градусов ниже поверхности.
Это значит, что частицы, породившие эти импульсы, прошли через тысячи километров горных плотных пород Земли, не потеряв энергии. Но для нейтрино такой сценарий крайне маловероятен, а для других известных науке частиц — и вовсе невозможен.
«Мы знаем, что это, скорее всего, не нейтрино, — говорит Стефани Уиссел, физик из Университета штата Пенсильвания и участница проекта. — Но тогда что?».
От технических ошибок до новой физики
Первым делом исследователи исключили возможность сбоя оборудования. Сигналы были чёткими, а их характеристики не соответствовали помехам. Затем проверили данные других антарктических обсерваторий: нейтринного телескопа IceCube и обсерватории Пьера Оже, но аналогичных событий там зафиксировано не было. Это исключило версию о мощном астрофизическом источнике (его бы заметили и другие) и сделало загадку ещё более интригующей.
Среди возможных объяснений пока рассматриваются два:
Неизвестные свойства льда. Возможно, радиоволны как-то необычно отражаются от него, создавая иллюзию сигнала, идущего из-под земли. Однако расчёты показывают, что это маловероятно.
Экзотические частицы. Например, есть гипотеза о «стерильных нейтрино»: это гипотетические частицы, которые теоретически могли бы «прошить» толщу Земли, не потеряв энергию. Ещё одна версия — частицы, связанные с загадочной тёмной материей.
Пока ни одна гипотеза не получила подтверждения. Чтобы проверить их, исследователи разрабатывают усовершенствованный детектор — PUEO. Он будет обладать ещё более высокой чувствительностью. Этот прибор позволит либо подтвердить существование неизвестных частиц, зафиксировав их в большем количестве, либо обнаружить новые свойства нейтрино.
Как отмечают учёные, подобные аномалии — не повод для сомнений в науке, а её движущая сила. Именно такие загадки заставляют пересматривать существующие теории и искать более глубокие объяснения устройства Вселенной.