Незвичні короткі радіосигнали, схожі на космічні промені, вже не вперше зафіксували з глибини антарктичного льодовика. Йдеться про дані, отримані за допомогою інструментів експерименту ANITA, що у 2006 та 2014 роках виявив імпульси, які йшли не з неба, а знизу. Нещодавнє дослідження, результати якого опублікували в журналі Physical Review Letters, не виявило підтверджень, що сигнали мають нейтринне походження. Про це повідомляє медіа про науку, технології та здоров’я КРВ.медіа з посиланням на текст дослідження.
Що зафіксувала ANITA: дивні імпульси знизу
У 2006 році експеримент ANITA (Antarctic Impulsive Transient Antenna), встановлений на стратостаті над Антарктидою, виявив аномальний імпульс радіохвиль, що піднімався з-під льоду. Подібна подія повторилася у 2014 році. Ці короткі сигнали мали характерні риси, схожі на каскад космічних променів, проте їх джерело було не над атмосферою, а глибоко під льодовим покривом континенту.
ANITA призначена для фіксації імпульсів, які виникають під час взаємодії високоенергетичних частинок з антарктичним льодом. За словами астрофізикині Стефані Віссел з Університету штату Пенсильванія, хвилі надходили під гострим кутом — приблизно 30 градусів під поверхнею льоду. Це нетипово для стандартних моделей космічних променів і вказує на джерело, яке не може бути пояснене звичайними фізичними процесами.
Чому нейтрино не підходить
Первинно дослідники припустили, що сигнали могли бути спричинені тау-нейтрино — одним з трьох типів нейтрино, який при взаємодії з матерією може утворювати заряджені частинки, зокрема тау-лептони. Ці частинки здатні залишати слід, який можна виявити.
Водночас для появи сигналу під гострим кутом нейтрино мало б пройти крізь товщу земної кори й вийти через лід. І хоча нейтрино справді практично не взаємодіють із матерією, така подія вкрай малоймовірна. Особливо, враховуючи, що тільки одне з двох зафіксованих явищ (у 2014 році) збіглося з надновою, яка потенційно могла бути джерелом частинок. Для події 2006 року аналогічного астрономічного джерела не виявлено.
Нові дослідження не дали остаточних відповідей
Для перевірки гіпотези щодо нейтрино, міжнародна команда вчених провела аналіз даних Обсерваторії П’єра Оже в Аргентині, яка вивчає високоенергетичні космічні промені. Вчені змоделювали, як мали б виглядати сигнали ANITA в архівах обсерваторії, й переглянули дані за 2004–2018 роки. Результати не підтвердили наявність аналогічних сигналів.
Таким чином, хоча дослідження не виявило джерела імпульсів, воно дозволило впевнено виключити нейтрино як пояснення. Водночас це звужує поле пошуку — відсутність підтвердження є також науковим результатом. Вчені припускають, що сигнали можуть бути пов’язані з новими фізичними явищами або ще не вивченими особливостями розповсюдження радіохвиль у льодовому середовищі.
У майбутньому — нові спостереження
ANITA більше не працює — її останній політ відбувся у 2016 році. На зміну експерименту готується місія PUEO (Payload for Ultrahigh Energy Observations), яка має розпочати роботу найближчим часом. Її чутливість дозволить фіксувати ще слабші сигнали та виявляти нові аномалії.
«Ймовірно, йдеться про невідомі ефекти розповсюдження радіохвиль у льоду або поблизу горизонту. Ми вже досліджували кілька таких можливостей, але наразі жодна з них не підтвердилася», — каже Віссел. Вчені сподіваються, що PUEO зможе надати більше даних для розв’язання цієї загадки.
Раніше ми писали, що вчені відкрили гідротермальні джерела та нові види тварин біля Антарктиди
