Detektor ANITA zachytáva rádiové signály z antarktického ľadu, ktoré popierajú zákony fyziky.

Experiment NASA v Antarktíde detekoval rádiové signály vychádzajúce z ľadu v uhloch, ktoré sú podľa súčasnej fyziky nemožné. Objav, ktorý urobil detektor ANITA medzi rokmi 2016 a 2018 a ktorý bol teraz publikovaný v... Physical Review Letters, vyvoláva vážne pochybnosti o tom, čo vieme o kozmických časticiach. Zdá sa, že signály prichádzajú z vnútra Zeme a prechádzajú cez kilometre skaly, čo by fyzikálne nemalo byť možné. Záhada vyvolala globálnu vedeckú diskusiu a podnietila vývoj nových nástrojov na ďalšie skúmanie.

Znamenia, ktoré popierajú zákony fyziky

Detektor umiestnený v antarktickej stratosfére zachytil nemožné signály: rádiové vlny vychádzajúce z vnútra ľadu. Experiment ANITA (Antarctic Impulsive Transient Antenna), navrhnutý na zachytenie impulzov z kozmických častíc zrážajúcich sa s atmosférou, zaznamenal signály prichádzajúce z uhlov až 30 stupňov pod horizontom. Podľa súčasných modelov by akýkoľvek signál na tejto trajektórii prešiel tisíckami kilometrov zemskej horniny, ktorá by mala úplne absorbovať akékoľvek vlny.

Stephanie Wisselová, výskumníčka z Penn State a členka tímu ANITA, vysvetľuje, že detekované impulzy „Nesprávali sa ako povrchové odrazy, ale akoby vyšli priamo z vnútra Zeme.“Táto anomália je v rozpore s tým, čo vieme o neutrínach a iných vysokoenergetických časticiach, ktoré síce môžu prechádzať hmotou, ale za týchto podmienok alebo s takouto intenzitou tak neurobia.

Anomálne udalosti neboli ojedinelé. Medzi rokmi 2016 a 2018 ANITA zaznamenala niekoľko takýchto signálov, ktoré fyzikov zmiatli a vyvolali záplavu hypotéz. Vlny nezodpovedali známym simuláciám, ani atmosférickým odrazom. To viedlo k skúmaniu možnosti, že by mohlo ísť o doteraz neobjavené častice, alebo dokonca o neznáme interakcie, ktoré by si mohli vyžadovať prehodnotenie časticovej fyziky.

Hypotéza, ktorá kolíše

Niektorí výskumníci dokonca navrhli radikálne teórie, ako napríklad existenciu paralelného vesmíru, kde čas plynie dozadu. Vedecká komunita však bola opatrná. Observatórium Pierra Augera v Argentíne, najväčší detektor kozmického žiarenia na svete, analyzovalo viac ako 7,6 milióna udalostí za 15 rokov bez toho, aby našlo dôkazy o exotických časticiach, ktoré by takéto teórie potvrdili.

Peter Gorham, hlavný vyšetrovateľ ANITA, vyzval na opatrnosť pred senzačnými titulkamia pripomenul, že „nenájdenie okamžitého vysvetlenia neznamená, že by sme sa mali odvolávať na niečo mimoriadne.“ Tvrdí, že veda... Najprv musíte vyčerpať všetky možné konvenčné príčiny. Patria sem chyby v prístrojovom vybavení, zle pochopené atmosférické javy alebo dokonca nové typy interakcií neutrín s ľadom.

Napriek tomu zostáva znepokojujúca vec: Tento jav sa zopakoval viackrát, na rôznych letoch, a to s dostatočnou jasnosťou na vylúčenie technických porúch. Vedecká komunita sa nachádza v plodnom napätí medzi skepticizmom a fascináciou.

IceCube to nevidí

Jedným z prvkov, ktoré záhadu ešte viac komplikujú, je fakt, že iný veľký antarktický detektor, IceCube, nič podobné nezaznamenal. IceCube, ktorý sa nachádza pod ľadom na stanici Amundsen-Scott, je navrhnutý na detekciu neutrín s ultravysokou energiou pomocou optických senzorov umiestnených hlboko v ľade. Jeho merania sa zatiaľ nezhodujú s meraniami ANITA.

To otvára dve možnosti: buď ANITA zistila typ javu, ktorý IceCube nedokáže zaznamenať kvôli svojej konfigurácii, alebo signály ANITA zodpovedajú extrémne zriedkavé alebo smerové prechodné javyRozdiel medzi týmito dvoma nástrojmi v súčasnosti bráni nezávislej validácii, ktorá by bola nevyhnutná na potvrdenie, že nejde o metodologické chyby alebo artefakty.

Potreba nových údajov viedla k vývoju PUEO (užitočné zaťaženie pre pozorovania ultravysokých energií), Priamy nástupca detektora ANITA, vyvinutého NASA. Tento nový detektor, ešte citlivejší a presnejší, bude vybavený vylepšenými anténami, robustnejšími detekčnými algoritmami a lepšou schopnosťou vylúčiť rušenie. Jeho spustenie je plánované na nasledujúce roky v nádeji, že objasní to, čo je zatiaľ záhadou.

V stávke je: samotná fyzika

Tento objav nie je len technickou raritou: spochybňuje teoretický rámec, na ktorom je založená časticová fyzika. Ak sa údaje ANITA potvrdia, znamenalo by to, že Existujú častice schopné prejsť kilometrami hornín bez toho, aby boli zoslabené., alebo že existujú interakcie, ktorým ešte nerozumieme nad rámec Štandardného modelu. Bola by to revolúcia porovnateľná s objavom neutrína alebo potvrdením Higgsovho bozónu.

Okrem toho by tieto duchovné častice mohli cestovať po planéte, akoby bola priehľadná, čo by zmenilo našu schopnosť pozorovať vesmír. Niektorí astrofyzici dokonca naznačili, že by sme mohli čeliť kozmických poslov extrémnych udalostí vo vesmíre, ako sú zrážky čiernych dier alebo aktívnych galaktických jadier.

Ale pokiaľ sú údaje vzácne a protirečivé, Vedecká komunita postupuje opatrne. Otvoril sa prah do neznáma, ale jeho prekročenie si vyžaduje viac testovania, viac pozorovania a viac trpezlivosti.

Nemožné pod nulou

Na znamení, ktoré by nemalo existovať, je niečo hlboko znepokojujúce. Konfrontuje nás s hranicami toho, čo si myslíme, že poznáme, v prostredí takom odľahlom ako Antarktída a s frekvenciou takou prchavou, že sotva zanecháva stopu. Je to, akoby k nám vesmír prehováral šepotom, ktorý sme ešte nerozlúštili.

ANITA dosiahla to, o čo sa usiluje každý veľký vedec: klásť otázky, na ktoré nevieme odpovedať. Pripomína nám, že fyzika nie je úplná, že vesmír stále ukrýva tajomstvá pod vrstvami ľadu, ticha a teórie.

Ak sú tieto signály skutočné, mohli by sme byť na pokraji radikálneho rozšírenia ľudského poznania. Ak sú však nesprávne, bude to tiež cenné: veda napreduje rovnako vďaka svojim úspechom, ako aj kvôli svojim obmedzeniam. Pretože vždy, keď sa zdá, že vesmír porušuje svoje vlastné pravidlá, Pozýva nás hľadať hlbšie, lepšie premýšľať a neuspokojiť sa s tým, čo už vieme.