Detektor ANITA zachycuje rádiové signály z antarktického ledu, které popírají zákony fyziky.

Experiment NASA v Antarktidě detekoval rádiové signály vycházející z ledu v úhlech, které jsou podle současné fyziky nemožné. Objev, k němuž došlo detektorem ANITA v letech 2016 až 2018 a který byl nyní publikován v... Fyzické revizní dopisy, vyvolává vážné otázky o tom, co víme o kosmických částicích. Zdá se, že signály pocházejí z nitra Země a procházejí kilometry skal, což by fyzikálně nemělo být možné. Záhada vyvolala globální vědeckou debatu a podnítila vývoj nových přístrojů pro další výzkum.

Znamení, která popírají zákony fyziky

Detektor zavěšený v antarktické stratosféře zachytil nemožné signály: rádiové vlny vycházející z hlubin ledu. Experiment ANITA (Antarctic Impulsive Transient Antenna), navržený k zachycení pulzů z kosmických částic srážejících se s atmosférou, zaznamenal signály přicházející z úhlů až 30 stupňů pod horizontem. Podle současných modelů by jakýkoli signál na této trajektorii prošel tisíci kilometry zemské horniny, která by měla jakékoli vlny zcela absorbovat.

Stephanie Wisselová, výzkumnice z Penn State a členka týmu ANITA, vysvětluje, že detekované pulzy „Nechovaly se jako odrazy od povrchu, ale jako by se vynořily přímo z nitra Země.“Tato anomálie je v rozporu s tím, co víme o neutrinech a dalších vysokoenergetických částicích, které sice mohou procházet hmotou, ale za těchto podmínek a s touto intenzitou tak nečiní.

Anomální události nebyly ojedinělé. Mezi lety 2016 a 2018 zaznamenala ANITA několik těchto signálů, které fyziky matly a vyvolaly záplavu hypotéz. Vlny neodpovídaly známým simulacím ani atmosférickým odrazům. To vedlo k prozkoumání možnosti, že by se mohlo jednat o dosud neobjevené částice, nebo dokonce o neznámé interakce, které by mohly vyžadovat přehodnocení částicové fyziky.

Hypotéza, která selhává

Někteří badatelé dokonce navrhli radikální teorie, jako je existence paralelního vesmíru, kde čas běží pozpátku. Vědecká komunita však byla opatrná. Observatoř Pierra Augera v Argentině, největší detektor kosmického záření na světě, analyzovala během 7,6 let více než 15 milionu událostí, aniž by našla důkazy o exotických částicích, které by takové teorie potvrdily.

Peter Gorham, hlavní vyšetřovatel ANITA, vyzval k… opatrnost tváří v tvář senzačním titulkůma připomněl, že „nenalezení okamžitého vysvětlení neznamená, že bychom se měli odvolávat na něco mimořádného.“ Věda, tvrdí, Nejprve musíte vyčerpat všechny možné konvenční příčiny. Patří mezi ně chyby v přístrojovém vybavení, špatně pochopené atmosférické jevy nebo dokonce nové typy interakcí neutrin s ledem.

Navzdory tomu zůstává znepokojivá věc: Tento jev se opakoval vícekrát, na různých letech, a to s dostatečnou jasností, aby se vyloučila technická závada. Vědecká komunita se nachází v plodném napětí mezi skepticismem a fascinací.

IceCube to nevidí

Jedním z prvků, který záhadu dále komplikuje, je fakt, že jiný velký antarktický detektor, IceCube, nic podobného nezaznamenal. IceCube, umístěný pod ledem na stanici Amundsen-Scott, je navržen k detekci neutrin s ultravysokými energií pomocí optických senzorů zakopaných hluboko v ledu. Jeho měření se dosud neshodují s měřeními ANITA.

To otevírá dvě možnosti: buď ANITA detekovala typ jevu, který IceCube nedokáže zaznamenat kvůli své konfiguraci, nebo signály ANITA odpovídají extrémně vzácné nebo směrové přechodné jevyRozdíl mezi těmito dvěma nástroji v současné době brání nezávislé validaci, která by byla nezbytná pro potvrzení, že se nejedná o metodologické chyby nebo artefakty.

Potřeba nových dat vedla k vývoji PUEO (užitečné zatížení pro pozorování ultravysokých energií), Přímý nástupce detektoru ANITA, vyvinutého NASA. Tento nový detektor, ještě citlivější a přesnější, bude vybaven vylepšenými anténami, robustnějšími detekčními algoritmy a větší schopností vyloučit rušení. Jeho vypuštění je plánováno na nadcházející roky v naději, že objasní to, co prozatím zůstává záhadou.

V sázce je: samotná fyzika

Tento objev není jen technickou raritou: zpochybňuje teoretický rámec, na kterém je založena částicová fyzika. Pokud se data ANITA potvrdí, znamenalo by to, že Existují částice schopné projít kilometry hornin, aniž by byly zeslabeny., nebo že existují interakce, kterým zatím nerozumíme nad rámec Standardního modelu. Byla by to revoluce srovnatelná s objevem neutrina nebo potvrzením Higgsova bosonu.

Kromě toho by tyto duchové částice mohly cestovat po planetě, jako by byla průhledná, což by změnilo naši schopnost pozorovat vesmír. Někteří astrofyzici dokonce naznačili, že bychom mohli čelit kosmických poslů extrémních událostí ve vesmíru, jako jsou srážky černých děr nebo aktivních galaktických jader.

Ale dokud jsou data vzácná a protichůdná, Vědecká komunita postupuje opatrně. Otevřel se práh do neznáma, ale jeho překročení vyžaduje více testování, více pozorování a více trpělivosti.

Nemožné pod nulou

Na ceduli, která by neměla existovat, je něco hluboce znepokojivého. Konfrontuje nás s limity toho, co si myslíme, že známe, v prostředí tak odlehlém, jako je Antarktida, a s frekvencí tak prchavou, že sotva zanechává stopu. Je to, jako by k nám vesmír promlouval šeptem, který jsme dosud nerozluštili.

ANITA dokázala to, o co usiluje každý velký vědec: klást otázky, na které nevíme, jak odpovědět. Připomíná nám to, že fyzika není úplná, že vesmír stále skrývá tajemství pod vrstvami ledu, ticha a teorie.

Pokud jsou tyto signály skutečné, mohli bychom být na pokraji radikálního rozšíření lidských znalostí. Pokud se ale mýlí, bude to také cenné: věda se rozvíjí stejně tak díky svým úspěchům jako kvůli svým limitům. Protože pokaždé, když se zdá, že vesmír porušuje svá vlastní pravidla, Vyzývá nás k hlubšímu pohledu, lepšímu přemýšlení a nespokojení se s tím, co už víme.