近二十年前,一个在南极洲高空漂浮的实验捕捉到了一个奇怪信号。2006 年,旨在捕获从上方落下的宇宙射线无线电脉冲的南极脉冲瞬态天线(ANITA)记录到了来自下方的短暂无线电波脉冲,这一事件看起来就像一场颠倒的宇宙射线阵雨,并非从表面反弹,而是从冰盖下发出。
2014 年,这个由气球携带的仪器套件记录到了类似事件,此后科学家们一直困惑不解。没有哪种解释完全说得通,这表明可能是一种科学界未知的粒子在作祟。宾夕法尼亚州立大学的天体物理学家斯蒂芬妮·维塞尔解释说:“我们检测到的无线电波与冰面夹角非常陡峭,大约在冰面以下 30 度。”
“这是个有趣的问题,因为我们实际上仍未找到这些异常现象的解释,但我们知道它们很可能并非代表中微子。”该信号本身,即一个非常短暂的无线电波脉冲,与我们可能从难以捉摸的陶中微子看到的信号非常相似,但有几个原因使得将该信号解释为中微子很难说得通。
科学家们曾认为,这样的中微子可能来自超新星,然后穿过地球,从另一侧穿出。然而,只有 2014 年的那次探测与可能产生该中微子的超新星时间相符,2006 年的探测则未发现此类事件。此外,探测到的陡峭角度意味着中微子在从冰中穿出之前必须穿过岩石。中微子一直能穿过物质,这是它们的特性,也是我们称它们为“幽灵粒子”的原因,但这并非问题所在。
维塞尔说:“任何时刻都有十亿个中微子穿过你的拇指指甲,但中微子实际上并不相互作用。所以,这是个双刃剑问题。如果我们检测到它们,意味着它们一路传播,没有与其他任何东西相互作用。我们可能检测到的是来自可观测宇宙边缘的中微子。”
为解开向上传播的无线电脉冲之谜,一个大型国际研究团队仔细研究了阿根廷皮埃尔·奥格天文台收集的数据,该天文台旨在研究高能宇宙射线。他们进行模拟,以确定 ANITA 事件在皮埃尔·奥格天文台的数据中可能呈现的样子,并梳理了 2004 年至 2018 年的观测结果,寻找类似信号。
他们没有找到能解释 ANITA 探测结果的东西。然而在科学领域,一无所获往往意味着有所发现,即便这个发现只...
ANITA 已退役,其最后一次飞行在 2016 年。一个名为超高能观测有效载荷(PUEO)的新南极气球实验,作为 ANITA 的继任者,即将开始运行。维塞尔说:“我猜在冰附近以及地平线附近会发生一些我尚未完全理解的有趣无线电传播效应,但我们确实探索过其中一些,不过目前也尚未找到相关解释。”
“所以,目前这仍是一个长期存在的谜团,我很期待 PUEO 运行后能有更高的灵敏度。原则上,我们应该能发现更多异常,也许就能真正理解它们是什么。我们也可能检测到中微子,从某种程度上说,这会更令人兴奋。”最新研究结果发表在《物理评论快报》上。








南极奇怪信号之谜,期待PUEO新发现!
南极奇怪信号谜团待解,很期待!