探測(cè)到從南極冰層深處發(fā)出的奇怪無(wú)線電信號(hào)

近二十年前，一個(gè)漂浮在南極洲上空的實(shí)驗(yàn)捕捉到了一個(gè)奇怪的信號(hào)。

旨在捕捉從上方落下的宇宙射線的射電噴射，2006 年南極脈沖瞬態(tài)天線 （安妮塔）記錄了來(lái)自下面– 一個(gè)看起來(lái)像宇宙射線倒流雨的事件，不是從表面反彈，而是從冰蓋下發(fā)出。

氣球攜帶的儀器套件記錄了2014 年類似活動(dòng)，從那以后，科學(xué)家們就一直在摸不著頭腦。沒有一個(gè)解釋很合適，這表明罪魁禍?zhǔn)卓赡苁强茖W(xué)未知的粒子。

“我們檢測(cè)到的無(wú)線電波角度非常陡峭，大約在冰面以下 30 度。”天體物理學(xué)家 Stephanie Wissel 解釋道賓夕法尼亞州立大學(xué)。

“這是一個(gè)有趣的問(wèn)題，因?yàn)槲覀儗?shí)際上仍然沒有解釋這些異常是什么，但我們所知道的是，它們很可能并不代表中微子."

信號(hào)本身是一個(gè)非常短暫的無(wú)線電波脈沖，與我們可能從難以捉摸的tau 中微子，但有幾個(gè)原因中微子信號(hào)的解釋很難解析。

科學(xué)家們認(rèn)為，這樣一個(gè)中微子可能來(lái)自超新星，然后穿過(guò)地球并從另一側(cè)出來(lái)。然而，只有 2014 年的探測(cè)與可能造成此事的超新星相吻合——2006 年的探測(cè)沒有發(fā)現(xiàn)這樣的事件。

此外，檢測(cè)的陡峭角度意味著中微子在從冰中出來(lái)之前，必須穿過(guò)巖石。中微子通過(guò) Matter 流式傳輸一直以來(lái);這就是他們所做的，也是我們稱他們?yōu)?'重影粒子'.這不是問(wèn)題。

“你隨時(shí)都有十億個(gè)中微子穿過(guò)你的拇指，但中微子并沒有真正相互作用?！?a>Wissel 說(shuō).“所以，這就是雙刃劍的問(wèn)題。如果我們檢測(cè)到它們，則意味著它們已經(jīng)一路旅行，沒有與其他任何東西互動(dòng)。我們可能會(huì)檢測(cè)到中微子來(lái)自可觀察宇宙的邊緣。

為了幫助解開向上傳播的無(wú)線電脈沖之謎，一個(gè)大型國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)對(duì)皮埃爾·奧熱天文臺(tái)在阿根廷，旨在研究高能宇宙射線。他們進(jìn)行了模擬，以確定 ANITA 事件在皮埃爾·奧熱天文臺(tái)數(shù)據(jù)中的顯示方式，并梳理了 2004 年至 2018 年的觀測(cè)結(jié)果，尋找類似的信號(hào)。

他們沒有找到任何可以解釋 ANITA 檢測(cè)結(jié)果的方法。然而，在科學(xué)中，一無(wú)所獲通常意味著找到一些東西– 即使那是一組較窄的選項(xiàng)。

在這種情況下，這意味著科學(xué)家可以自信地排除中微子作為信號(hào)的解釋。然而，這也并不意味著我們正在研究一個(gè)新的粒子。我們需要進(jìn)一步的觀察，希望有新的檢測(cè)，以確定 ANITA 看到的來(lái)自南極冰層的是什么。

ANITA 已退休;它的最后一次飛行是在 2016 年。一個(gè)名為“超高能有效載荷”（Payload for Ultrahigh Energy Observations，普埃奧），ANITA 的繼任者是即將開始運(yùn)營(yíng).

“我的猜測(cè)是，一些有趣的無(wú)線電傳播效應(yīng)發(fā)生在冰附近和地平線附近，我不完全了解，但我們肯定探索了其中的幾個(gè)，我們也還沒有找到其中的任何一個(gè)?！?a>Wissel 說(shuō).

“所以，現(xiàn)在，這是這些長(zhǎng)期存在的謎團(tuán)之一，我很高興當(dāng)我們乘坐 PUEO 時(shí)，我們將擁有更好的靈敏度。原則上，我們應(yīng)該發(fā)現(xiàn)更多的異常，也許我們真的會(huì)了解它們是什么。我們還可能檢測(cè)到中微子，這在某些方面會(huì)更令人興奮。

最新結(jié)果發(fā)表在物理評(píng)論信.

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