Des instruments volant plus de 18 miles (29 kilomètres) au-dessus Antarctique détecté deux impulsions radio inexplicables venant de sous la glace – et ces signaux semblent défier la physique des particules.
Les chercheurs ont déterminé que les impulsions radio provenaient d’angles à environ 30 degrés en dessous de la surface de l’Antarctique, que les lois de la physique interdisent théoriquement. Les calculs suggèrent que les signaux ont dû traverser des milliers de kilomètres de roche pour remonter à la surface; Cependant, les scientifiques s’attendent à ce que les impulsions soient absorbées par la roche de ce voyage, ce qui les rend indétectables.
L’équipe de recherche approfondit ce qui aurait pu provoquer les impulsions inattendues. Ils ont exclu certaines explications possibles en utilisant le Observatoire de Pierre Auger en Argentine et partagé ces résultats dans une étude publiée le 27 mars dans la revue Lettres d’examen physique.
« C’est un problème intéressant parce que nous n’avons toujours pas d’explication à ce que sont ces anomalies », » Stéphanie Wisselun physicien en particules et co-auteur de l’étude, a déclaré dans un déclaration.
À l’exclusion des neutrinos
Les impulsions mystérieuses ont d’abord été détectées par le Antenne transitoire impulsive antarctique (Anita) Expérience. Anita comprend 24 antennes radio attachées à un ballon de la NASA, située près du pôle Sud pour éviter les interférences du signal.
Le projet a été conçu pour capturer des données sur neutrinos – Des particules subatomiques qui sont particulièrement difficiles à étudier car elles manquent de charge électrique et ont une masse minimale. Ces caractéristiques insaisissables leur ont valu le surnom de « particules fantômes ».
Mais les signaux radio déroutants « ne représentent probablement pas les neutrinos », a déclaré Wissel. Les modèles existants, a-t-elle expliqué, prédisent que les impulsions causées par les neutrinos proviendraient d’angles très loin de 30 degrés sous la surface. La nouvelle étude fournit des preuves supplémentaires que les neutrinos ne sont probablement pas impliqués.
En utilisant des modèles et des simulations mathématiques complexes, l’équipe de recherche a également exclu le bruit et les interactions connues des particules comme des sources des signaux. Ils ont même examiné les données d’autres expériences pour voir s’ils ont observé une interaction qui pourrait provoquer les impulsions, en vain.
Puisque ces observations ne peuvent pas être expliquées par le modèle standard, la théorie qui décrit particules subatomiquesle phénomène responsable de ces impulsions pourrait être essentiel pour débloquer une nouvelle compréhension scientifique.
« Des recherches supplémentaires doivent être effectuées à ce sujet », » Benjamin Flaggsun étudiant diplômé en physique à l’Université du Delaware et co-auteur de l’étude, a déclaré Live Science. « Il y a des théoriciens proposant des interactions au-delà du modèle standard à partir de différents types de particules », a-t-il déclaré.
Recherche de la cause
Si les neutrinos ne sont pas responsables des signaux radio, alors qu’est-ce que c’est?
Certaines théories suggèrent que les signaux viennent de matière noire – L’entité invisible qui représente environ 27% de l’univers, mais qui reste mal comprise – a déclaré Wissel. Mais plus de données sont nécessaires avant de conclure une conclusion significative. Wissel favorise la théorie selon laquelle l’origine de ces impulsions peut s’expliquer par certains comportements non connues des ondes radio, mais il n’y a aucune preuve à l’appui de cette supposition non plus. « Donc, en ce moment, c’est l’un de ces mystères de longue date », a-t-elle déclaré.
Le Charge utile pour les observations d’énergie ultrahighun nouvel instrument à ballonnet, avec des niveaux de sensibilité avancés, devrait aider à résoudre ce puzzle en détectant plus d’anomalies, fournissant ainsi plus de données à examiner. « Plus nous pouvons obtenir de données, mieux nous pouvons obtenir notre erreur statistique », a déclaré Flaggs. L’instrument sera lancé depuis l’Antarctique en décembre.
« Nous n’avons pas encore tout découvert », a ajouté Flaggs. « C’est excitant pour les chercheurs parce que ce sont des problèmes que personne d’autre n’a déjà compris. »
