أدوات تحلق على ارتفاع أكثر من 18 ميلاً (29 كيلومترًا) أعلاهالقارة القطبية الجنوبيةاكتشف 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 باستخداممرصد بيير أوجيهفي الأرجنتين وشاركت تلك النتائج في دراسة نشرت في 27 مارس في المجلةرسائل 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 أإفادة.

تم اكتشاف النبضات الغامضة لأول مرة بواسطةهوائي عابر مندفع في القطب الجنوبيتجربة (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 حولالنيوترينوات– الجسيمات دون الذرية التي يصعب دراستها بشكل 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 تصفهاالجسيمات دون الذرية، فإن الظاهرة المسؤولة عن هذه النبضات يمكن أن تكون مفتاحًا لفتح فهم علمي جديد.

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

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

تشير بعض النظريات إلى أن الإشارات تأتي منالمادة المظلمة– الكيان غير المرئي الذي يشكل حوالي 27% من الكون، لكنه لا يزال غير مفهوم بشكل جيد – قال ويسل. ولكن 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”.

الالحمولة لملاحظات الطاقة الفائقةومن المتوقع أن تساعد أداة جديدة تعتمد على البالون، بمستويات متقدمة من الحساسية، في حل هذا اللغز من خلال الكشف عن الحالات الشاذة، وبالتالي توفير البيانات التي يتعين فحصها. وقال فلاجز: “كلما حصلنا على 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.”