ANITA 감지기는 물리 법칙을 거스르는 남극 얼음의 무선 신호를 포착합니다.

남극에서 진행된 NASA 실험에서 현재 물리학으로는 불가능한 각도로 얼음에서 나오는 무선 신호가 감지되었습니다. 2016년과 2018년 사이에 ANITA 감지기가 발견한 내용은 다음과 같습니다. 피지컬 리뷰 레터스 (Physical Review Letters), 우주 입자에 대해 우리가 아는 바에 대해 심각한 의문을 제기합니다. 이 신호들은 지구 내부에서 수 킬로미터 두께의 암석을 통과하며 발생하는 것으로 보이는데, 이는 물리적으로 불가능한 일입니다. 이 미스터리는 전 세계적인 과학적 논쟁을 불러일으켰고, 추가 조사를 위한 새로운 장비 개발로 이어졌습니다.

물리 법칙을 거스르는 표지판

남극 성층권에 설치된 탐지기가 불가능한 신호를 포착했습니다. 바로 얼음 속에서 나오는 전파입니다. 대기와 충돌하는 우주 입자의 펄스를 포착하도록 설계된 ANITA(남극 임펄스 과도 안테나) 실험은 지평선 아래 30도 각도에서도 신호를 기록했습니다. 현재 모델에 따르면, 그 궤적을 따라가는 모든 신호는 수천 킬로미터에 달하는 지구 암석을 통과했을 것이므로, 암석은 모든 파동을 완전히 흡수해야 합니다.

펜실베이니아 주립대 연구원이자 ANITA 팀의 일원인 Stephanie Wissel은 감지된 펄스를 설명합니다. "그것들은 표면 반사처럼 움직이지 않았고, 마치 지구 내부에서 직접 나온 것처럼 움직였습니다."이러한 이상 현상은 중성미자와 다른 고에너지 입자에 대한 우리의 지식과 어긋납니다. 중성미자와 다른 고에너지 입자는 물질을 통과할 수는 있지만 이러한 조건이나 강도에서는 통과하지 못합니다.

이런 비정상적인 사건은 고립된 것이 아니었다. 2016년과 2018년 사이에 ANITA는 이러한 신호들을 여러 개 기록하여 물리학자들을 당황하게 했고 수많은 가설을 낳았습니다. 이 신호들은 알려진 시뮬레이션이나 대기 반동과 일치하지 않았습니다. 이는 이 신호들이 아직 발견되지 않은 입자일 가능성, 혹은 입자 물리학에 대한 재고를 요구할 수 있는 미지의 상호작용일 가능성을 탐구하게 되었습니다.

흔들리는 가설

일부 연구자들은 시간이 거꾸로 흐르는 평행 우주의 존재와 같은 급진적인 이론을 제시하기도 했습니다. 그러나 과학계는 신중한 입장을 보였습니다. 세계 최대 규모의 우주선 검출기인 아르헨티나의 피에르 오제 천문대는 7,6년 동안 15만 건 이상의 사건을 분석했지만, 그러한 이론을 뒷받침할 만한 특이한 입자의 증거를 찾지 못했습니다.

ANITA의 수석 연구원인 Peter Gorham은 다음과 같이 요구했습니다. 선정적인 헤드라인에 대한 주의그리고 "즉각적인 설명을 찾지 못한다고 해서 우리가 특별한 것을 불러일으켜야 한다는 의미는 아니다"라고 상기시켰습니다. 그는 과학을 주장합니다. 먼저 가능한 모든 기존 원인을 고찰해야 합니다. 여기에는 계측 오류, 잘 이해되지 않은 대기 현상, 심지어 얼음과 새로운 유형의 중성미자 상호 작용이 포함됩니다.

그럼에도 불구하고, 불안한 점은 여전히 ​​남아 있습니다. 이런 현상은 여러 항공편에서 여러 번 반복되었으며, 기술적 오류일 가능성을 배제할 만큼 충분히 명확했습니다. 과학계는 회의주의와 매혹주의 사이에서 극심한 긴장 상태에 놓여 있습니다.

IceCube에서는 보이지 않습니다

이 수수께끼를 더욱 복잡하게 만드는 요소는 남극의 또 다른 대형 감지기인 IceCube에서는 이와 비슷한 것을 기록하지 못했다는 사실이다. 아문센-스콧 기지의 얼음 아래에 위치한 IceCube는 얼음 깊숙이 매설된 광학 센서를 사용하여 초고에너지 중성미자를 감지하도록 설계되었습니다. 지금까지 측정값은 ANITA의 측정값과 일치하지 않았습니다.

이는 두 가지 가능성을 열어줍니다. ANITA가 IceCube가 구성으로 인해 기록할 수 없는 현상 유형을 감지했거나 ANITA 신호가 이에 해당합니다. 극히 드물거나 방향성 있는 과도 현상현재 두 도구 간의 불일치로 인해 독립적인 검증이 불가능한데, 이는 이것이 방법론적 오류나 인공물이 아니라는 것을 확인하는 데 필수적입니다.

새로운 데이터에 대한 필요성으로 인해 PUEO(초고에너지 관측용 탑재체) 개발이 촉진되었습니다. NASA에서 개발한 ANITA의 후속 모델입니다. 더욱 민감하고 정밀해진 이 새로운 감지기는 개선된 안테나, 더욱 강력한 감지 알고리즘, 그리고 더욱 향상된 간섭 제거 능력을 갖추고 있습니다. 현재로서는 수수께끼로 남아 있는 천체에 빛을 비추기를 바라며 향후 몇 년 안에 발사될 예정입니다.

무엇이 걸려 있는가: 물리학 그 자체

이 발견은 단순히 기술적으로 희귀한 것이 아니라, 입자 물리학의 기반이 되는 이론적 틀에 의문을 제기합니다. ANITA의 데이터가 확인된다면, 그것은 다음을 의미합니다. 어떤 입자는 약화되지 않고 수 킬로미터의 바위를 통과할 수 있습니다., 또는 표준 모형 너머로 아직 이해되지 않은 상호작용이 존재한다는 것입니다. 이는 중성미자의 발견이나 힉스 보손의 확인에 비견될 만한 혁명이 될 것입니다.

또한 이러한 유령 입자는 마치 투명한 것처럼 지구를 여행하다, 이는 우리의 우주 관측 능력을 변화시킬 것입니다. 실제로 일부 천체물리학자들은 우리가 직면할 수 있다고 제안했습니다. 우주의 극단적인 사건에 대한 우주적 메신저, 블랙홀이나 활동 은하핵의 충돌과 같은 경우입니다.

그러나 데이터가 부족하고 모순되는 한, 과학계는 신중하게 나아가고 있다. 미지의 영역으로 가는 문턱이 열렸지만, 그 문턱을 넘으려면 더 많은 시험과 관찰, 그리고 인내가 필요합니다.

영하에서는 불가능한 일

존재하지 않아야 할 표지판에는 깊은 불안감이 담겨 있습니다. 남극처럼 외딴 곳에서, 그리고 그 주파수가 너무나 희박해서 거의 흔적도 남지 않는 곳에서, 우리가 안다고 생각하는 것의 한계와 마주하게 됩니다. 마치 우주가 우리가 아직 해독하지 못한 속삭임으로 우리에게 말하는 것 같습니다.

ANITA는 모든 위대한 과학자가 열망하는 것을 이루었습니다. 우리가 어떻게 대답해야 할지 모르는 질문을 합니다. 그것은 물리학이 완전하지 않다는 사실, 우주가 얼음과 침묵, 이론의 층 아래에 ​​여전히 비밀을 품고 있다는 사실을 일깨워줍니다.

만약 이러한 신호들이 진짜라면, 우리는 인간 지식의 급진적인 확장을 눈앞에 두고 있을 수 있습니다. 하지만 만약 신호들이 틀렸다면, 그것은 또한 가치 있는 일이 될 것입니다. 과학은 한계만큼이나 성공 덕분에 발전하기 때문입니다. 우주가 스스로의 규칙을 어기는 것처럼 보일 때마다, 이 책은 우리에게 더 깊이 있게 보고, 더 잘 생각하고, 이미 알고 있는 것에 안주하지 말라고 당부합니다.