探測到從南極冰層深處發出的奇怪無線電信號

近二十年前，一個漂浮在南極洲上空的實驗捕捉到了一個奇怪的信號。

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

氣球攜帶的儀器套件記錄了2014 年類似活動，從那以后，科學家們就一直在摸不著頭腦。沒有一個解釋很合適，這表明罪魁禍首可能是科學未知的粒子。

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

“這是一個有趣的問題，因為我們實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."

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

科學家們認為，這樣一個中微子可能來自超新星，然后穿過地球并從另一側出來。然而，只有 2014 年的探測與可能造成此事的超新星相吻合——2006 年的探測沒有發現這樣的事件。

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

“你隨時都有十億個中微子穿過你的拇指，但中微子并沒有真正相互作用。”Wissel 說.“所以，這就是雙刃劍的問題。如果我們檢測到它們，則意味著它們已經一路旅行，沒有與其他任何東西互動。我們可能會檢測到中微子來自可觀察宇宙的邊緣。

為了幫助解開向上傳播的無線電脈沖之謎，一個大型國際研究團隊對皮埃爾·奧熱天文臺在阿根廷，旨在研究高能宇宙射線。他們進行了模擬，以確定 ANITA 事件在皮埃爾·奧熱天文臺數據中的顯示方式，并梳理了 2004 年至 2018 年的觀測結果，尋找類似的信號。

他們沒有找到任何可以解釋 ANITA 檢測結果的方法。然而，在科學中，一無所獲通常意味著找到一些東西– 即使那是一組較窄的選項。

在這種情況下，這意味著科學家可以自信地排除中微子作為信號的解釋。然而，這也并不意味著我們正在研究一個新的粒子。我們需要進一步的觀察，希望有新的檢測，以確定 ANITA 看到的來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營.

“我的猜測是，一些有趣的無線電傳播效應發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，我們也還沒有找到其中的任何一個。”Wissel 說.

“所以，現在，這是這些長期存在的謎團之一，我很高興當我們乘坐 PUEO 時，我們將擁有更好的靈敏度。原則上，我們應該發現更多的異常，也許我們真的會了解它們是什么。我們還可能檢測到中微子，這在某些方面會更令人興奮。

最新結果發表在物理評論信.

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