أدوات تحلق على ارتفاع أكثر من 18 ميلاً (29 كيلومترًا) أعلاه القارة القطبية الجنوبية اكتشف نبضتين راديويتين غير قابلتين للتفسير قادمتين من تحت الجليد، ويبدو أن هذه الإشارات تتحدى فيزياء الجسيمات.

وتوصل الباحثون إلى أن نبضات الراديو جاءت من زوايا تبلغ حوالي 30 درجة تحت سطح القارة القطبية الجنوبية، وهو ما تحظره قوانين الفيزياء نظريًا. وتشير الحسابات إلى أن الإشارات كان عليها أن تمر عبر آلاف الأميال من الصخور للوصول إلى السطح؛ ومع ذلك، يتوقع العلماء أن تمتص الصخور النبضات في هذه الرحلة، مما يجعلها غير قابلة للاكتشاف.

ويبحث فريق البحث الآن بشكل أعمق في الأسباب التي يمكن أن تسبب النبضات غير المتوقعة. واستبعدوا بعض التفسيرات المحتملة باستخدام مرصد بيير أوجيه في الأرجنتين وشاركت تلك النتائج في دراسة نشرت في 27 مارس في المجلة رسائل المراجعة البدنية.

“إنها مشكلة مثيرة للاهتمام لأننا لا نزال لا نملك تفسيرًا فعليًا لهذه الحالات الشاذة” ستيفاني ويسلوقال عالم فيزياء الجسيمات والمؤلف المشارك للدراسة في أ إفادة.

باستثناء النيوترينوات

تم اكتشاف النبضات الغامضة لأول مرة بواسطة هوائي عابر مندفع في القطب الجنوبي تجربة (أنيتا). تضم ANITA 24 هوائيات راديو متصلة بـ ناسا بالون يقع بالقرب من القطب الجنوبي لتجنب تداخل الإشارة.

متعلق ب: المادة المضادة المكتشفة في محطة الفضاء الدولية يمكن أن تكشف عن فيزياء جديدة

تم تصميم المشروع لالتقاط البيانات حول النيوترينوات – الجسيمات دون الذرية التي يصعب دراستها بشكل خاص لأنها تفتقر إلى الشحنة الكهربائية ولها كتلة ضئيلة. هذه الخصائص المراوغة أكسبتهم لقب “جسيمات الشبح”.

لكن إشارات الراديو المربكة “على الأرجح لا تمثل النيوترينوات”، كما قال ويسل. وأوضحت أن النماذج الحالية تتنبأ بأن النبضات الناتجة عن النيوترينوات ستنشأ من زوايا بعيدة جدًا عن 30 درجة تحت السطح. توفر الدراسة الجديدة دليلاً إضافيًا على أن النيوترينوات ربما لا تكون متورطة.

وباستخدام نماذج ومحاكاة رياضية معقدة، استبعد فريق البحث أيضًا الضوضاء وتفاعلات الجسيمات المعروفة كمصادر للإشارات. حتى أنهم فحصوا بيانات من تجارب أخرى لمعرفة ما إذا كانوا قد لاحظوا أي تفاعل يمكن أن يسبب النبضات، ولكن دون جدوى.

وبما أن هذه الملاحظات لا يمكن تفسيرها بواسطة النموذج القياسي، فإن النظرية التي تصفها الجسيمات دون الذرية، فإن الظاهرة المسؤولة عن هذه النبضات يمكن أن تكون مفتاحًا لفتح فهم علمي جديد.

“يجب إجراء المزيد من الأبحاث حول هذا الأمر” بنيامين فلاجزوقال طالب دراسات عليا في الفيزياء بجامعة ديلاوير ومؤلف مشارك في الدراسة لموقع Live Science. وقال: “هناك منظرون يقترحون بعض التفاعلات خارج النموذج القياسي من أنواع مختلفة من الجسيمات”.

البحث عن السبب

إذا لم تكن النيوترينوات مسؤولة عن إشارات الراديو، فما هي إذن؟

تشير بعض النظريات إلى أن الإشارات تأتي من المادة المظلمة – الكيان غير المرئي الذي يشكل حوالي 27% من الكون، لكنه لا يزال غير مفهوم بشكل جيد – قال ويسل. ولكن هناك حاجة إلى مزيد من البيانات قبل التوصل إلى أي نتيجة ذات معنى. ويفضل ويسيل النظرية القائلة بأن أصل هذه النبضات يمكن تفسيره من خلال سلوك غير معروف حتى الآن لموجات الراديو، ولكن لا يوجد دليل يدعم هذا التخمين أيضًا. وقالت: “لذا، فهو الآن أحد هذه الألغاز القديمة”.

ال الحمولة لملاحظات الطاقة الفائقةومن المتوقع أن تساعد أداة جديدة تعتمد على البالون، بمستويات متقدمة من الحساسية، في حل هذا اللغز من خلال اكتشاف المزيد من الحالات الشاذة، وبالتالي توفير المزيد من البيانات التي يتعين فحصها. وقال فلاجز: “كلما حصلنا على المزيد من البيانات، كلما تمكنا من الحصول على خطأنا الإحصائي بشكل أفضل”. سيتم إطلاق الأداة من القارة القطبية الجنوبية في ديسمبر.

وأضاف فلاجز: “لم نكتشف كل شيء بعد”. “إنه أمر مثير للباحثين لأن هذه مشاكل لم يكتشفها أحد من قبل.”