Зафиксирован радиоимпульс из-под льдов в Антарктиде. Есть одна проблема: его не должно существовать
Сигналы из недр Земли: Почему физики в замешательстве (и при чём тут новая физика)
Представьте: вы слушаете космос, но улавливаете шёпот из-под ног. Примерно это произошло с экспериментом ANITA в Антарктиде. Детектор, висящий на аэростате в 40 км над ледяной пустыней, зафиксировал два радиосигнала, которые словно пришли… из центра Земли. Согласно Стандартной модели, такое невозможно. Но факт остаётся фактом.
Как работает ANITA? (И зачем смотреть вниз, чтобы увидеть Вселенную)
ANITA — это гигантское «ухо» для нейтрино. Эти частицы почти не имеют массы и заряда, они проходят сквозь планеты как сквозь пустоту. Каждую секунду триллионы нейтрино пронизывают ваше тело — и вы не чувствуете ни единого. Но если нейтрино с огромной энергией ударяет в атом льда, возникает короткая радиовспышка. Её и ловят антенны ANITA.
Микро-инструкция: как отличить космическое нейтрино от земного шума
1. Сигнал должен идти сверху (от космического источника) или почти горизонтально (если частица пролетела сквозь ледник).
2. Радиоволна должна иметь характерную поляризацию и длительность.
3. ANITA проверяет каждое событие на соответствие модели ливня частиц во льду.
Проблема в том, что два события оказались под углом 30° из-под льда. Будто частица вошла в Антарктиду с противоположной стороны, прошла сквозь всё ядро и вылетела прямо под детектором.
Аномалия: два «невозможных» сигнала
Вероятность того, что обычное нейтрино пройдёт сквозь Землю и породит такой ливень, — один шанс на миллион. Два таких события — уже статистическая аномалия. «Мы точно знаем, что это, скорее всего, не нейтрино», — говорит Стефани Уиссел, физик из Пенсильвании.
Недавно я заметил, что многие обсуждают эти сигналы как сенсацию. Но физики, с которыми я общался, настроены скептически. Один сказал: «Сначала исключим всё земное, а потом будем думать о стерильных нейтрино».
Другие обсерватории — IceCube (гигантский детектор во льду) и обсерватория Пьера Оже — ничего подобного в то же время не видели. Если бы это был мощный космический источник, он бы «засветился» везде. Значит, явление либо очень редкое, либо локальное.
Что это может быть? Три гипотезы (сравниваем в таблице)
| Гипотеза | Вероятность | Аргументы |
|---|---|---|
| Ошибка прибора или помехи | Малая | Сигналы чёткие, повторяются. Но могла быть неизвестная атмосферная помеха. |
| Необычные свойства льда | Средняя | Радиоволны могли отразиться от слоёв льда или создать иллюзию «восходящего» направления. Модели пока не работают. |
| Новая физика (стерильные нейтрино, частицы тёмной материи) | Низкая, но интригующая | Гипотетические частицы, которые почти не взаимодействуют с обычной материей, могли бы пройти сквозь Землю. Если ANITA их уловила — это прорыв. |
Лично я ставлю на вторую гипотезу. Слишком часто «новая физика» оказывалась артефактом измерений. Но если это всё-таки стерильные нейтрино — мы получим ключ к тёмной материи.
Что дальше? PUEO — новое поколение детектора
Команда Уиссел уже строит PUEO — увеличенную версию ANITA. Он будет летать дольше и видеть больше. Если аномалия настоящая, PUEO зафиксирует десятки таких событий. Если нет — покажет, что это был редкий радиофизический эффект.
Резюме от автора
Самое крутое в этой истории — не ответ, а вопрос. Мы стоим на грани: либо откроем новый закон природы, либо глубже поймём старый. И то и другое — победа. Наука живёт не только готовыми истинами, но и теми загадками, которые заставляют нас копать (в прямом и переносном смысле).
