ANITA dedektörü, Antarktika buzlarından gelen ve fizik kurallarını hiçe sayan radyo sinyallerini yakalıyor.

NASA'nın Antarktika'da gerçekleştirdiği bir deneyde, buzdan günümüz fiziğine göre imkânsız açılarda gelen radyo sinyalleri tespit edildi. 2016-2018 yılları arasında ANITA dedektörü tarafından yapılan ve şu anda yayınlanan keşif Physical Review Letters, kozmik parçacıklar hakkında bildiklerimiz konusunda ciddi sorular ortaya çıkarıyor. Sinyal, Dünya'nın içinden geliyor gibi görünüyor, kilometrelerce kayanın arasından geçiyor, fiziksel olarak mümkün olmaması gereken bir şey. Gizem, küresel bilimsel tartışmayı ateşledi ve daha fazla araştırma için yeni araçların geliştirilmesine yol açtı.

Fizik yasalarına meydan okuyan işaretler

Antarktika stratosferinde asılı duran bir dedektör, buzun içinden çıkan radyo dalgaları olan imkansız sinyalleri yakaladı. Atmosfere çarpan kozmik parçacıklardan gelen darbeleri yakalamak için tasarlanan ANITA (Antarktika Darbeli Geçici Anten) deneyi, ufkun 30 derece kadar altından gelen sinyalleri kaydetti. Mevcut modellere göre, bu yörüngedeki herhangi bir sinyal, dalgaları tamamen emmesi gereken Dünya kayasının binlerce kilometresinden geçmiş olurdu.

Penn State araştırmacısı ve ANITA ekibinin bir parçası olan Stephanie Wissel, tespit edilen darbelerin "Yüzey yansımaları gibi davranmıyorlardı, sanki doğrudan Dünya'nın içinden çıkmış gibiydiler."Anomali, nötrinolar ve diğer yüksek enerjili parçacıklar hakkında bildiklerimizle çelişiyor; çünkü bunlar maddeden geçebiliyorlar ancak bu koşullar altında veya bu yoğunlukta bunu yapamıyorlar.

Anormal olaylar münferit değildi. 2016 ile 2018 yılları arasında ANITA, fizikçileri şaşkına çeviren ve bir hipotez seli yaratan bu sinyallerden birkaçını kaydetti. Dalgalar bilinen simülasyonlarla uyuşmuyordu, atmosferik geri tepmelerle de uyuşmuyordu. Bu, henüz keşfedilmemiş parçacıklar veya hatta parçacık fiziğinin yeniden düşünülmesini gerektirebilecek bilinmeyen etkileşimler olma olasılığının araştırılmasına yol açtı.

Tereddüt eden bir hipotez

Hatta bazı araştırmacılar, zamanın geriye doğru aktığı paralel bir evrenin varlığı gibi radikal teoriler bile ortaya attılar. Ancak bilim camiası ihtiyatlı davrandı. Dünyanın en büyük kozmik ışın dedektörü olan Arjantin'deki Pierre Auger Gözlemevi, 7,6 yıl boyunca 15 milyondan fazla olayı analiz etti ancak bu tür teorileri doğrulayacak egzotik parçacıklara dair bir kanıt bulamadı.

ANITA'nın baş araştırmacısı Peter Gorham, sansasyonel manşetlere karşı dikkatli olunve "hemen bir açıklama bulamamak, sıra dışı olanı öne sürmemiz gerektiği anlamına gelmez" diye hatırlattı. Bilim, diye savunuyor, Öncelikle mümkün olan tüm konvansiyonel nedenleri tüketmelisiniz. Bunlar arasında enstrümantasyon hataları, yeterince anlaşılamamış atmosferik olaylar ve hatta buzla yeni tipte nötrino etkileşimleri yer alıyor.

Bütün bunlara rağmen rahatsız edici olan şu ki; Bu olayın farklı uçuşlarda birden fazla kez tekrarlandığı ve teknik arıza ihtimalini ortadan kaldıracak kadar net olduğu görüldü. Bilim camiası şüphecilikle hayranlık arasında verimli bir gerilimin içinde buluyor kendini.

IceCube bunu görmüyor

Gizemi daha da karmaşık hale getiren bir unsur ise bir diğer büyük Antarktika dedektörü olan IceCube'un buna benzer hiçbir şey kaydetmemiş olması. Amundsen-Scott İstasyonu'ndaki buzun altında bulunan IceCube, buzun derinliklerine gömülmüş optik sensörler kullanarak ultra yüksek enerjili nötrinoları tespit etmek üzere tasarlanmıştır. Şimdiye kadar, ölçümleri ANITA'nın ölçümleriyle eşleşmemiştir.

Bu iki olasılığı gündeme getiriyor: ya ANITA, IceCube'un yapılandırması nedeniyle kaydedemediği bir fenomen türünü tespit etti ya da ANITA'nın sinyalleri şuna karşılık geliyor: son derece nadir veya yönsel geçici olaylarİki enstrüman arasındaki tutarsızlık, şu anda bunların metodolojik hatalar veya eserler olmadığını teyit etmek için gerekli olan bağımsız doğrulamayı engelliyor.

Yeni verilere duyulan ihtiyaç, PUEO'nun (Ultra Yüksek Enerji Gözlemleri için Yük) geliştirilmesini sağlamıştır. NASA tarafından geliştirilen ANITA'nın doğrudan halefi. Daha da hassas ve kesin olan bu yeni dedektör, geliştirilmiş antenler, daha sağlam algılama algoritmaları ve paraziti ortadan kaldırma konusunda daha büyük bir yetenekle donatılacak. Fırlatılması, şimdilik bir bilmece olarak kalan şeye ışık tutma umuduyla önümüzdeki yıllarda planlanıyor.

Tehlikede olan: fiziğin kendisi

Bu keşif yalnızca teknik bir nadirlik değil: Parçacık fiziğinin dayandığı teorik çerçeveyi de sorgulatıyor. ANITA'nın verileri doğrulanırsa, bu şu anlama gelir: Kilometrelerce kayanın içinden zayıflamadan geçebilen parçacıklar var., veya Standart Model'in ötesinde henüz anlamadığımız etkileşimler olduğu. Nötrinonun keşfi veya Higgs bozonunun doğrulanmasıyla karşılaştırılabilir bir devrim olurdu.

Ayrıca, bu hayalet parçacıklar sanki şeffafmış gibi gezegenin her yerinde seyahat edin, evreni gözlemleme yeteneğimizi dönüştürecek olan. Aslında, bazı astrofizikçiler, karşı karşıya olabileceğimizi öne sürdüler evrendeki aşırı olayların kozmik habercileri, kara deliklerin çarpışması veya aktif galaktik çekirdekler gibi.

Ancak veriler kıt ve çelişkili olduğu sürece, Bilim dünyası temkinli ilerliyor. Bilinmeyene giden bir eşik açıldı, ancak onu aşmak daha çok denemeyi, daha çok gözlemi ve daha çok sabrı gerektiriyor.

Sıfırın altındaki imkansız

Var olmaması gereken bir işaretin varlığı, insanı derinden rahatsız eden bir şeydir. Bizi, Antarktika kadar uzak bir ortamda bildiğimizi sandığımız şeylerin sınırlarıyla yüzleştiriyor ve o kadar anlaşılmaz bir frekansla ki neredeyse hiç iz bırakmıyor. Sanki evren henüz çözemediğimiz fısıltılarla bizimle konuşuyormuş gibi.

ANITA her büyük bilim insanının yapmayı arzuladığı şeyi yaptı: Cevabını bilmediğimiz sorular sormak. Bize fiziğin henüz tamamlanmadığını, kozmosun buz, sessizlik ve teori katmanlarının altında hâlâ sırlar sakladığını hatırlatıyor.

Eğer bu sinyaller gerçekse, insan bilgisinin radikal bir genişlemesinin eşiğinde olabiliriz. Ancak eğer yanlışsa, bu aynı zamanda değerli olacaktır: bilim, başarıları kadar sınırları nedeniyle de ilerler. Çünkü evren her seferinde kendi kurallarını çiğnediğinde, Bizi daha derinlemesine bakmaya, daha iyi düşünmeye ve bildiklerimizle yetinmemeye davet ediyor.