Segnali Anomali dal Ghiaccio: Il Mistero di ANITA Attende la Risoluzione con la Nuova Missione PUEO

Quasi un decennio fa, ben al di sopra delle vaste distese ghiacciate dell'Antartide, uno strumento scientifico denominato ANITA ha captato qualcosa che sembrava sfidare le leggi della fisica. Oggi, questo enigma scientifico, che ha messo in discussione i modelli fisici standard, è vicino a una potenziale risoluzione. Grazie a nuove indagini indipendenti e al dispiegamento del sofisticato esperimento PUEO (Payload for Ultrahigh Energy Observations), la comunità scientifica è più vicina che mai a comprendere la vera natura di questi segnali misteriosi.

Il nocciolo dell'anomalia: segnali inattesi

Tra il 2016 e il 2018, l'esperimento ANITA (Antarctic Impulsive Transient Antenna), composto da antenne radio montate su un pallone ad alta quota, ha rilevato una serie di impulsi radio che sembravano provenire da un angolo di circa 30 gradi sotto l'orizzonte osservabile.

Una traiettoria di questo tipo implica che la sorgente dei segnali si trovasse in profondità sotto la superficie del ghiaccio. Le onde radio avrebbero dovuto attraversare migliaia di chilometri di roccia terrestre densa, un percorso che, secondo la teoria, avrebbe dovuto causare il loro totale assorbimento.

Inizialmente, lo strumento era stato concepito per rilevare neutrini ad altissima energia provenienti dallo spazio. Questi neutrini, interagendo con il ghiaccio, generano lampi di radiazione radio (il cosiddetto effetto Askaryan). Tuttavia, i segnali anomali rilevati non corrispondevano alle caratteristiche previste per i neutrini.

Negli anni successivi, sono state condotte estese verifiche indipendenti dei dati di ANITA, aggiungendo dettagli cruciali a questa narrazione. L'assenza di riscontri da parte dell'Osservatorio Pierre Auger è significativa: la collaborazione internazionale Pierre Auger Observatory, situata in Argentina, dopo aver analizzato 15 anni di dati, non ha riscontrato tracce di eventi anomali simili. Data l'enorme area di rilevamento di Auger, ciò solleva seri dubbi sulla possibilità che ANITA abbia intercettato un flusso di nuove particelle che attraversano la Terra. La ricercatrice principale di ANITA, Stephanie Wissel dell'Università della Pennsylvania, ha commentato: «La nostra nuova ricerca indica che eventi simili non sono stati osservati in esperimenti con lunga esposizione… Questo non suggerisce una nuova fisica, ma piuttosto aggiunge informazioni al quadro generale». Questo sposta l'attenzione da spiegazioni esotiche verso la ricerca di cause più convenzionali.

Le ipotesi principali in esame:

• Effetti di propagazione delle onde radio sconosciuti: Questa è considerata l'ipotesi più probabile da molti scienziati. Riguarda complessi effetti di riflessione e rifrazione delle onde radio all'interno della struttura eterogenea del ghiaccio antartico e dell'atmosfera polare, capaci di alterare la traiettoria del segnale.
• Ipotesi al di fuori del Modello Standard: Sono state considerate, ma appaiono meno probabili data la mancanza di conferme. Queste includono nuove tipologie di particelle (ad esempio, legate alla materia oscura) o neutrini sterili.

La speranza per una chiarificazione definitiva è oggi riposta nel successore di ANITA, l'esperimento PUEO. Il suo primo lancio, come missione NASA Astrophysics Pioneers, è avvenuto nel dicembre 2025 dalla base McMurdo in Antartide.

Miglioramenti chiave di PUEO rispetto ad ANITA:

• Sensibilità: Dieci volte superiore, permettendo la ricerca più sensibile di neutrini cosmici ad altissima energia mai tentata.
• Trigger interferometrico a phased array: Un nuovo sistema che consente di distinguere con maggiore precisione i deboli segnali utili dal rumore di fondo.
• Antenne e navigazione migliorate: L'area effettiva delle antenne è raddoppiata e un nuovo sistema di navigazione inerziale aumenterà notevolmente l'accuratezza nella determinazione della direzione di arrivo del segnale.

PUEO, o registrerà numerosi eventi anomali, consentendo uno studio dettagliato per determinarne la natura, oppure confermerà la loro totale assenza, chiudendo così la questione come un artefatto o un errore sistematico di ANITA.

Risolvere il mistero delle anomalie di ANITA non è un esercizio fine a sé stesso. Rappresenta un passo fondamentale per l'intera disciplina dell'astrofisica delle alte energie.

«Al momento è uno di quei misteri che si trascinano», afferma Stephanie Wissel. «Sono impaziente, perché quando PUEO inizierà il suo volo, avremo la migliore sensibilità possibile. In linea di principio, potremo comprendere meglio queste anomalie, il che sarà un grande passo avanti nella comprensione del rumore di fondo e, in definitiva, nella futura rilevazione dei neutrini». I primi risultati della missione PUEO sono attesi per la pubblicazione già nel corso del 2026.