Wissenschaftler der Penn State University und anderer Institutionen haben die Entdeckung ungewöhnlicher Funksignale unter dem antarktischen Eis gemeldet, die mit dem Antarctic Impulsive Transient Antenna (ANITA)-Experiment durchgeführt wurde.
Diese Signale stellen etablierte Modelle der Teilchenphysik in Frage und deuten möglicherweise auf die Existenz bisher unbekannter Teilchen oder Wechselwirkungen hin. Das ANITA-Experiment verwendet in großer Höhe aufsteigende Ballons, die mit Funkdetektoren ausgestattet sind, um Radiowellen zu erfassen, die entstehen, wenn kosmische Strahlen mit der Atmosphäre interagieren.
Die detektierten Radiowellen schienen unterhalb des Horizonts zu entstehen, eine Orientierung, die die aktuelle Physik nicht erklären kann. Dies deutet darauf hin, dass die Signale möglicherweise Tausende von Kilometern Gestein durchquert haben, eine Reise, die sie unauffindbar hätte machen sollen.
Stephanie Wissel, außerordentliche Professorin an der Penn State, erklärte, dass die Radiowellen in steilen Winkeln, etwa 30 Grad unter der Eisoberfläche, detektiert wurden.
Berechnungen deuten darauf hin, dass das anomale Signal Tausende von Kilometern Gestein durchlaufen haben müsste. Dies hätte das Funksignal absorbieren und somit unauffindbar machen sollen.
Das Team untersucht diese Anomalien weiterhin, um ihre Ursprünge und ihre Auswirkungen auf die Teilchenphysik besser zu verstehen. Das ANITA-Experiment ist in der Antarktis positioniert, um Signalstörungen zu minimieren.
Der ballongetragene Detektor fliegt über Eisflächen, um Emissionssignale, sogenannte Eisschauer, zu erfassen. Forscher unterscheiden zwischen Eis- und Luftschauern, um Partikeleigenschaften zu bestimmen.
Die Signale werden zu ihrem Ursprung zurückverfolgt, ähnlich wie ein Ball, der vorhersehbar abprallt. Die jüngsten Erkenntnisse lassen sich jedoch nicht auf diese Weise zurückverfolgen, da der Winkel steiler ist als vorhergesagt.
Forscher analysierten Daten von mehreren ANITA-Flügen und verglichen sie mit Modellen und Simulationen. Sie kreuzreferenzierten Signale mit Daten des IceCube-Experiments und des Pierre-Auger-Observatoriums.