Strani impulsi radio rilevati dal ghiaccio in Antartide

Un esperimento in Antartide chiamato ANITA ha rilevato strani segnali radio che non possono essere spiegati dalla fisica attuale. I segnali sembrano provenire da sotto la superficie del ghiaccio, cosa impossibile per le particelle conosciute come neutrini. Questo mistero suggerisce che potrebbero esserci nuove particelle o fenomeni ancora sconosciuti. I ricercatori stanno progettando strumenti più avanzati per studiare meglio questi segnali e capire cosa li genera.

Gli insoliti impulsi radio sono stati rilevati dall'esperimento Antarctic Impulsive Transient Antenna (ANITA), una serie di strumenti installati su palloni aerostatici ad alta quota sopra l'Antartide, progettati per rilevare le onde radio dei raggi cosmici che colpiscono l'atmosfera. Crediti: Stephanie Wissel / Penn State.

Un gruppo internazionale di ricercatori, inclusi scienziati della Penn State, ha rilevato segnali radio anomali provenienti dall’Antartide tramite l’esperimento ANITA (Antarctic Impulsive Transient Antenna). ANITA è un sistema di antenne montate su palloni aerostatici ad alta quota, progettato per captare onde radio generate dall’interazione di raggi cosmici, in particolare neutrini, con l’atmosfera e il ghiaccio antartico. I segnali radio rilevati avevano caratteristiche inaspettate: sembravano provenire da un’angolazione molto acuta, circa 30 gradi sotto la superficie del ghiaccio. Secondo le conoscenze attuali della fisica delle particelle, un segnale con tale traiettoria avrebbe dovuto attraversare migliaia di chilometri di roccia, che avrebbe assorbito completamente il segnale, rendendolo irraggiungibile.

Questo fatto rende l’evento inspiegabile secondo i modelli standard, e suggerisce che potrebbero esserci particelle o fenomeni ancora sconosciuti. I neutrini sono particelle elusive, difficili da rilevare, ma sono molto abbondanti nell’universo e sono emessi da fonti cosmiche energetiche. ANITA mira proprio a catturare i segnali prodotti dai neutrini quando interagiscono con il ghiaccio antartico, generando emissioni radio che possono essere monitorate dall’alto. Il fatto che i segnali anomali non corrispondano a neutrini noti fa sorgere domande importanti su cosa stia realmente accadendo.

Per aumentare la precisione, i ricercatori hanno incrociato i dati di ANITA con quelli di altri esperimenti, come IceCube e l’Osservatorio Pierre Auger, che monitorano anch’essi eventi cosmici e particelle. Tuttavia, questi altri rilevatori non hanno riscontrato segnali simili, rafforzando l’idea che le anomalie di ANITA siano fenomeni non ancora spiegati. Le teorie speculative includono la possibilità che queste anomalie siano indizi di nuove particelle, come quelle della materia oscura, ma la mancanza di conferme esterne rende questa ipotesi meno probabile al momento.

Il team della Penn State, guidato dalla prof.ssa Stephanie Wissel, sta lavorando per sviluppare un nuovo strumento, chiamato PUEO, che sarà più grande e sensibile e potrà raccogliere dati più dettagliati, aiutando a capire se questi segnali insoliti sono dovuti a nuovi fenomeni fisici o a effetti di propagazione del segnale ancora non compresi. In sintesi, ANITA ha rilevato segnali radio anomali che sfidano la comprensione attuale della fisica delle particelle, aprendo la strada a possibili nuove scoperte, ma ancora avvolte nel mistero.

Fonte:
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.134.121003