
一個正在南極上空飛行、旨在檢測宇宙射線無線電波的科學氣球設備,近日卻從南極洲冰層下方檢測到異常無線電脈衝,可能暗示未知新型粒子或相互作用出現。
南極脈衝瞬態天線(Antarctic Impulsive Transient Antenna,ANITA)實驗是由 32 個無線電天線組成的陣列(布置成圓柱形),以氦氣球懸浮至南極上空約 35,000 公尺飛行,可以探測宇宙高能微中子與南極冰層交互作用後發射的無線電脈衝,以進一步揭示宇宙射線起源。
然而最近,ANITA 捕捉到從南極洲冰層下方異常向上的無線電脈衝,這些訊號自地平線下方 30 度出現,表明粒子在從冰層湧出之前已穿越數千公里固體岩石。
照理說,這類型訊號應該被地殼吸收,這些異常特徵無法以現有微中子、宇宙射線等理論模型解釋,包括賓州州立大學在內的國際研究團隊懷疑當中涉及未知力量,增加已知粒子與未知粒子或新形式相互作用的可能性。
研究人員也將 ANITA 數據與另外兩個主要微中子天文台:Icecube、Pierre Auger 收集的數據進行比較,後兩者目前也都沒找到與微中子、已知宇宙射線匹配的證據,在排除最可能的粒子來源後,新發現正在增強未知粒子/作用力的新想法。
ANITA 實驗升級後的探測器稱為 PUEO,靈敏度更高,有機會檢測到更多相似訊號,幫助科學家確認我們究竟是碰到新物理學跡象,還是遇上罕見環境影響導致異常無線電脈衝產生。
新論文發表在《物理評論快報》(Physical Review Letters)。
- Antarctic detector picks up signals that defy all known laws of particle physics
- Scientists Discover Bizarre Signals Coming From Ice in Antarctica
- Strange radio pulses detected coming from ice in Antarctica
(首圖來源:賓州州立大學)