Полученные недавно данные с Обсерватории имени Пьера Оже в Аргентине лишь усилили вопросы, связанные с таинственными радиосигналами, поступающими из-под антарктического ледового покрова. Ни нейтрино, ни другие известные частицы не могут объяснить природу этих сигналов. Вероятно, они порождены новыми физическими процессами.
В течение нескольких лет NASA применяло антенны ANITA (Антенна импульсных быстропротекающих процессов в Антарктике), установленные на воздушных шарах, для сбора радиосигналов на высоте от 30 до 40 километров над Антарктидой. Эти антенны фиксировали радиосигналы, напоминающие те, что генерируются потоками космических лучей ультравысоких энергий. Однако, некоторые из этих сигналов исходили из-под горизонта, то есть из-под ледяного покрова.
Радиосигналы, предположительно, могли возникнуть в результате отражения частиц от потоков, упомянутых ранее. Однако, если бы это было так, то у радиосигналов должна была бы быть обратная полярность. На практике, однако, такой обратной полярности не наблюдалось. Это указывает на то, что сигналы могли быть вызваны нейтрино, прошедшими через Землю. Согласно расчетам, для этого нейтрино необходимо было преодолеть расстояние около шести-семи тысяч километров, пройдя через толщу земных пород.
При таких условиях нейтринный поток должен существенно ослабевать. Для регистрации такого потока ANITA потребуется его исходная мощность быть очень высокой. В противном случае, детектор нейтрино IceCube, расположенный в той же Антарктиде, обязательно бы его обнаружил.
Международная группа ученых опубликовала в журнале Physical Review Letters работу, в которой попыталась проанализировать это явление. Согласно их выводам, ни IceCube, ни наблюдения Обсерватории имени Пьера Оже в Аргентине не могут объяснить события, выявленные ANITA.
Для изучения особенностей процесса исследователи создали модель сигнала, генерируемого потоками протонов, исходящими из-под льда. Энергия частиц в этой модели варьируется от 0,03 до 10 эксаэлектронвольт (квинтиллионы электронвольт). Сопоставление данных, полученных ANITA, с наблюдениями других обсерваторий оказалось невозможным, поскольку только стратосферная обсерватория зафиксировала подобные потоки частиц.
Авторы исследования отметили, что стандартная модель физики частиц не дает приемлемых объяснений этим данным. Существует предположение о необычной интерференции радиоволн под ледяным покровом — например, вызванной потоками частиц, движущихся вблизи линии горизонта, немного погружающихся в лед, а затем отражающихся вверх. Однако, воспроизвести такое переотражение с помощью моделирования также не удалось.
Несмотря на то, что ученые считают сигнал ANITA аномальным и труднообъяснимым с точки зрения современной физики, они планируют повторно попытаться его зафиксировать. Для этого разрабатывается новый детектор частиц, расположенный в Южном полушарии и получивший название PUEO.
Несмотря на потенциал для обнаружения новых частиц и, следовательно, «новой физики», важно сохранять осторожность в оценках. В прошлом современной науке неоднократно доводилось сталкиваться с ситуациями, когда данные, полученные на отдельных приборах, демонстрировали аномальные сигналы, которые не подтверждались другими системами. Ярким примером является эксперимент OPERA, который, как сообщалось, зафиксировал нейтрино, движущиеся быстрее скорости света. Однако, после тщательной проверки методики выяснилось, что результат был вызван технической ошибкой в работе детекторов.