宾州州立大学的科学家们利用气球载宇宙粒子探测器，在偏远的南极洲分析来自宇宙射线的射频波，报告检测到奇怪的射频脉冲，这些脉冲似乎源自冰层之下。
一份公告指出，这些“奇异信号”无法用现有的粒子物理学解释，可能暗示着以往未发现的粒子或粒子相互作用。
“这是一个有趣的问题，因为我们至今并没有解释这些异常现象的答案，”研究团队成员、物理、天文学与天体物理学副教授及该研究的主笔Stephanie Wissel说道。
在南极探测中寻找中微子的研究小组意外发现了这些信号，令人兴奋。然而，他们表示，在进行实验时意外捕捉到了这些信号，这纯属巧合。
中微子是一种没有电荷且是已知的最轻亚原子粒子，通常由像恒星和超新星等极高能量源发出。尽管模型表明它们在宇宙中非常丰富，由于它们与物质的互动极少，因此几乎无法被检测到。
“在任何时刻，有十亿个中微子穿过你的指甲，但中微子并不真正互动，”Wissel解释道。“因此，这就形成了双刃剑问题。如果我们能检测到它们，那就意味着它们以这种方式穿过了。”
众多实验在偏远地点进行，以减少干扰并尝试检测中微子，包括南极的瞬态天线实验（ANITA）。与在地下或孤立实验室中的探测器不同，ANITA使用气球搭载的粒子探测器，寻找中微子相互作用产生的“冰雨”。
“我们在南极上空40公里的气球上装有这些射频天线，”Wissel提到，“我们将天线指向冰层，寻找在冰中相互作用的中微子，产生的射频电波可以被我们的探测器感知。”
在这些探测中，团队录得了一系列射频脉冲。然而，与他们预期检测到的宇宙中微子相互作用不同，他们所看到的是来自相反方向的奇怪射频脉冲。
“我们所检测到的射频波信号以非常陡峭的角度，像是30度向冰层下方倾斜，”Wissel说。
虽然确认了这些异常检测，但团队进行了一系列计算旨在帮助定位脉冲的来源。Wissel指出，这些计算表明信号必须通过数千公里的固体岩石与探测器相互作用才能达到ANITA探测器。如果这个计算是正确的，岩石应当吸收这些信号，阻止它们到达探测器。
团队还将ANITA的读数与数学模型及常规宇宙射线和其他向上传播的空气淋浴的“广泛”模拟进行了比较，以确认他们并未检测到中微子或其他已知粒子信号。这一努力使他们能够过滤背景噪声并排除已知信号源。
尽管结果与任何已知的来自冰层下的射频脉冲源不符，Wissel指出，这表明“它们很可能不代表中微子。”
团队还将这些奇特信号与冰立方实验和皮埃尔·奥吉尔观测站的独立检验相交叉比对，结果未发现相似事件，导致Wissel和团队将其描述为“异常”。
“我猜测在冰附近和地平线附近可能发生了一些不知的射频传播效应，但我们肯定探讨了其中几个，但目前无法找到任何可能性，”Wissel说。“因此，目前这依然是一个长期的谜题。”
关于这些来自冰层下的奇特射频脉冲的现象不符合标准粒子物理学模型，团队表示有几种其他解释是可能的。一种概念认为团队探测到了暗物质的证据，而另一种则暗示它可能是全新类型的粒子或粒子相互作用。
Wissel建议，后续的观察可能会由Auger和IceCube进行“缩小可能性”。她还提到，其团队目前正在构建一个新的、规模较大且更敏感的探测器PUEO。一旦完成，可能有助于揭开这些神秘检测的面纱。
“我对此很兴奋，当我们飞行PUEO时，我们将拥有更好的灵敏度，”她说。“从原则上讲，我们应该能捕捉到更多的异常，或许能够真正理解它们。”
“我们也可能检测到中微子，”Wissel补充道，“在某种程度上，这将会更令人兴奋。”
图片源于：https://thedebrief.org/antarctica-scientists-dont-actually-have-an-explanation-for-strange-radio-pulses-coming-from-below-the-ice/
