Таинственные сигналы из-под антарктического льда поставили в тупик физиков

Научная группа, работающая с данными антарктического эксперимента ANITA, опубликовала в Physical Review Letters результаты многолетнего исследования необъяснимых радиосигналов, зарегистрированных под ледяным покровом шестого континента. Специалисты пришли к неожиданному выводу: загадочные импульсы, обнаруженные в период 2016-2018 годов, невозможно объяснить взаимодействием известных науке нейтрино с антарктическим льдом.

Воздушный комплекс ANITA (Antarctic Impulsive Transient Antenna), парящий в стратосфере на 40-километровой высоте над Антарктидой, представляет собой систему из двух дюжин высокочувствительных радиоантенн. Прибор был спроектирован для фиксации радиоволн, возникающих при взаимодействии космических нейтрино с молекулами льда. Антарктический регион был выбран для эксперимента благодаря минимальному уровню радиопомех.

Принципиальное отличие обнаруженных аномалий заключается в траектории их распространения — детекторы зафиксировали сигналы, поднимающиеся из глубины континента, а не приходящие сверху, как ожидалось. Подобная картина предполагает, что радиоволны преодолели массив континентальных пород толщиной в несколько тысяч километров, что противоречит современным физическим моделям распространения электромагнитных волн в плотной среде.

Исследователи первоначально рассматривали гипотезу о тау-нейтрино — особой разновидности этих субатомных частиц, которые при контакте с веществом порождают тау-лептоны. Последние, в свою очередь, создают характерные радиоволновые следы, называемые «воздушными ливнями». Однако спектральный анализ зарегистрированных импульсов опроверг эту теорию.

Для подтверждения своих выводов физики сопоставили данные ANITA с показаниями нейтринной обсерватории IceCube и детектора космических лучей Пьера Оже. Кросс-верификация не выявила корреляций между аномальными сигналами и активностью других регистрирующих систем, что еще больше озадачило научное сообщество.

«Мы можем с уверенностью утверждать, что эти радиоимпульсы не имеют отношения к нейтринным взаимодействиям, которые мы изучаем», — заявила Стефани Виссел, физик проекта ANITA.

Научная команда возлагает надежды на запланированный эксперимент PUEO (Payload for Ultrahigh Energy Observations) с улучшенной аппаратурой, который поможет собрать дополнительные данные об этом феномене, бросающем вызов фундаментальным положениям современной физики элементарных частиц.