Neznámé pulsy z Antarktidy: co jsme se dozvěděli

Výzkumníci z Penn State ve spolupráci s NASA použili experiment ANITA (Antarctic Impulsive Transient Antenna), který létá na balónu ve výšce okolo 37 km nad jižním pólem. ANITA zachycuje rádiové signály ze vzdušných sprch kosmických částic, které dopadají na led, ale tyto zválené pulsy zaznamenala pod horizontem, tedy zevnitř Země, nikoli ze vzduchu.

Záhadu podtrhují dvě detekce – jedna z roku 2006 a druhá z roku 2014. Obě zachycovaly pulsy přicházející 30° pod horizontem – což je neslučitelný úhel pro známé fyzikální procesy, protože signál by musel projít tisícovkami kilometrů hornin a ledu, a to by ho zcela zeslabilo.

Neutrina? Nepravděpodobné vysvětlení

Hlavní podezřelí – tzv. tau neutrina – byla zbořena:

• Vědci otestovali hypotézu supernovového zdroje pro rok 2014, ale ne pro 2006.

• Data z observatoře Pierre Auger v Argentině nezachytila žádné srovnatelné události.

• Fyzička Stephanie Wissel z Penn State konstatuje: „tyto pulsy pravděpodobně nejsou neutrina“, protože by musela projít příliš materiálem, aby byly stále detekovatelné. 

Co zůstává v sázce?

Vědci přemýšlejí nad potenciálními odpověďmi:

• Neznámý typ částice – možná dosud nezachycený kosmický objekt, který dokáže vyslat signál směrem vzhůru.

• Neobvyklá radio vlnová propagace – například lom, odraz nebo zesílení v ledové struktuře vznikající dosud neznámým jevem.

• Instrumentální artefakt – technická závada nebo chyba kalibrace by mohla objasnit problémy signalizace. Zatím však žádný interní problém nebyl potvrzen.

ANITA tým nyní doufá, že nové experimenty jako PUEO (Payload for Ultrahigh Energy Observations) přinesou detailnější data.

Jaký dopad to může mít?

Tyto pulsy otvírají dveře k možnému postupu mimo Standardní Model fyziky:

• mohli bychom objevovat nové elementární částice,

• nebo odhalit nové fyzikální efekty v ledových médiích,

• což by mohlo ovlivnit budoucí přístupy v radioastronomii a částicové astrofyzice.

Physicist Andrew Paul z Popular Science shrnuje: „anomální signály nesedí do standardního modelu“.

Jak bude věda reagovat?

Vědecká komunita je nyní ve střehu:

1. Opětovné lety experimentů (PUEO, IceCube) pro potvrzení pulsů.

2. Simulace radio šíření v extrémních ledových podmínkách – aby se odhalily možné zesilovací nebo odrazové efekty v ledu.

3. Korelace s jinými observatořemi – třeba Auger nebo IceCube – pro doplňující data, která mohou potvrdit či vyloučit neutrinové vysvětlení.
   
   

Další kroky a praktický význam

Pokud bychom potvrdili, že se jedná o novou fyziku, otevře to řadu aplikací – od nových detektorů částic až po technologické využití pro monitoring nebo geofyzikální průzkumy.

Pokud by šlo o propagační efekt v ledu, znalosti mohou posunout radioglaciologii a zlepšit mapování subglaciálních struktur díky lepší interpretaci odrazů. 

Shrnutí

ANITA experiment na Antarktidě klepe na dveře vědy s nečekaným nálezem: radio puls zevnitř ledu, který nerespektuje standardní fyzikální model. Neutrina jsou vyloučena, zdroj signálu zůstává mrazivou záhadou. Může jít o nový druh částice, exotickou radio propagaci nebo technický artefakt. Další měření a interdisciplinární výzkum napíší příští kapitolu v tajné anabázi rádiových vln pod antarktickým ledem.