سیگنال‌های رادیویی عجیب از یخ‌های قطب جنوب کشف شدند

به گزارش مجله خبری نگار،وبگاه فیوچِریزم در گزارشی آورده است:

محققان دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا با استفاده از یک آشکارساز ذرات کیهانی، سیگنال‌های عجیبی را شناسایی کردند که براساس یک بیانیه رسانه‌ای، «فهم فعلی فیزیک ذرات را به چالش می‌کشد».

آشکارساز ذرات، ابزاری است که برای شناسایی، ردیابی و اندازه‌گیری ذرات پرانرژی استفاده می‌شود. آشکارسازی که این سیگنال‌های عجیب را پیدا کرد به طرز جالبی از تعدادی بالن آویزان و متعلق به مجموعه‌ای از ابزار‌ها به نام آنتن گذرای ضربه‌ای قطب جنوب (ANITA) است.

این بالن‌های پژوهشی معمولاً ذراتی را که از فضا به زمین بازمی‌گردند، ردیابی می‌کنند؛ به همین دلیل هنگامی که محققان دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا متوجه شدند سیگنال‌های که دریافت می‌کردند، از زیر خط افق منتشر می‌شوند، موضوع عجیب شد.

استفانی ویسِل (Stephanie Wissel)، دانشیار فیزیک و نجوم در دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا با پژوهشگرانی کار می‌کرد که این پالس‌های عجیب قطب جنوب را ردیابی کردند، گفت: محققان در جست‌وجوی ذرات نوترینوی ریز و فاقد بار الکتریکی بودند که به طور اتفاقی به این امواج عجیب برخوردند.

وی گفت: امواج رادیویی شناسایی‌شده در زوایای بسیار تندی قرار داشتند، مثلاً حدود ۳۰ درجه زیر سطح یخ. هنوز توضیحی برای این ناهنجاری‌ها نداریم؛ اما می‌دانیم که آنها به احتمال زیاد نمایانگر نوترینو‌ها نیستند. نوترینو‌ها ذرات بنیادی از نظر الکتریکی خنثی هستند که به ندرت با ماده وارد واکنش می‌شوند.

این دانشمند توضیح داد: مشکل نوترینوها، که در جهان به‌وفور یافت می‌شوند ولی معمولاً از منابع فوق پرانرژی مانند اَبَرنواَختر‌ها یا شتاب‌دهنده‌های ذرات منتشر می‌شوند، این است که ابزار‌های حساس کافی برای ردیابی آنها نداریم؛ به همین دلیل بود که گروه پژوهشی اساساً به دنبال مطالعه آنها بود.

این استاد دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا توضیح داد: در هر لحظه یک میلیارد نوترینو از زیر ناخن شست شما عبور می‌کنند، اما عملاً با چیزی برهمکنش ندارند و به همین دلیل متوجه آنها نمی‌شوید؛ این همان چاقوی دولبه است: اگر نوترینویی را ردیابی کنیم؛ یعنی آن ذره از اعماق کیهان تا زمین بدون هیچ برهم‌کنشی آمده و اطلاعات نابی را از آنجا با خود آورده است، اما از سوی دیگر همین نامرئی‌بودن ردیابی آنها را بی‌نهایت سخت می‌کند.

پژوهشگران پس از مقایسه داده‌های آنتن گذرای ضربه‌ای قطب جنوب با دیگر آشکارساز‌های نوترینو، مطمئن شدند که آنچه می‌بینند چیزی متفاوت است، که به اندازه نوترینو‌ها جذاب و شگفت‌انگیز است.

ویسل نظریه‌پردازی کرد: حدس من این است که برخی اثرات جالب انتشار رادیویی نزدیکی یخ و خط افق رخ می‌دهد که هنوز آنها را به طور کامل نمی‌فهمم. چندین مورد از این اثرات را بررسی کردیم، ولی هنوز نتوانسته‌ایم هیچ‌یک از آنها را پیدا کنیم؛ بنابراین، فعلاً این پدیده یکی از معما‌های دیرپای علمی است.

با نزدیک‌شدن به بیستمین سالگرد تولد آنتن گذرای ضربه‌ای قطب جنوب، ناسا و سایر مؤسسات در حال طراحی یک ابزار حساس‌تر مبتنی‌بر بالن‌ها برای ردیابی ذراتی مانند نوترینو‌ها هستند. این آشکارساز جدید که «بارِ مفید برای رصدِ انرژی‌های فرابالا» (PUEO) نام دارد، هم بزرگ‌تر است و هم در ردیابی ذرات ریزتر بهتر عمل می‌کند.

ویسل گفت: وقتی این ابزار جدید را به پرواز درآوریم، ناهنجاری‌های بیشتری را تشخیص می‌دهیم و شاید بالاخره بفهمیم که این سیگنال‌ها چه هستند و این من را هیجان‌زده می‌کند؛ همچنین ممکن است نوترینو‌ها را شناسایی کنیم که از برخی جهات بسیار هیجان‌انگیزتر خواهد بود.