Mistero in Antartide: Segnali “impossibili” dal cuore della Terra sfidano la fisica.

Diversi anni fa un esperimento in Antartide ha captato segnali radio anomali che sembrano contraddire le attuali teorie della fisica delle particelle. 
Sono tutt'ora oggetti di studio.

L’ANITA (Antarctic Impulsive Transient Antenna), un progetto balistico condotto da un team internazionale inclusi ricercatori della Penn State, ha registrato impulsi radio che emergono dal ghiaccio a forti angoli ascendenti, un fenomeno inspiegabile con i modelli attuali basati su neutrini o raggi cosmici.

L'obiettivo dell'esperimento ANITA era di comprendere meglio eventi cosmici distanti analizzando i segnali che raggiungono la Terra. 
Normalmente, si attendono segnali da neutrini, particelle subatomiche elusive che attraversano la materia con scarsa interazione. 

I segnali rilevati provengono da angoli fino a 30 gradi sotto l’orizzonte, suggerendo che le particelle abbiano attraversato migliaia di chilometri di crosta terrestre prima di emergere, quindi queste particelle che hanno attraversato la Terra emettendo questo segnale ci si aspetterebbe che siano neutrini.

Infatti come sottolinea Stephanie Wissel, fisica della Penn State e membro del team ANITA, un segnale del genere dovrebbe essere assorbito durante il passaggio attraverso la Terra, se non fosse legato al passaggio di neutrini. Se non corrispondesse a questa particella genererebbe un problema di fisica e matematica difficilmente risolvibile ...

Come funziona ANITA

Neutrini esclusi come causa

I neutrini, particelle quasi prive di massa e carica, sono noti per la loro scarsa interazione con la materia, con miliardi che attraversano il nostro corpo ogni momento senza essere rilevati. Quando interagiscono, offrono preziose informazioni su eventi cosmici come supernove.

C’è un problema: i segnali ANITA non corrispondono al comportamento atteso dei neutrini, escludendoli come fonte probabile.

"Le onde radio che abbiamo rilevato quasi un decennio fa avevano angoli molto ripidi, circa 30 gradi sotto la superficie del ghiaccio", ha affermato Stephanie Wissel, "Sebbene l'origine di questi eventi sia ancora poco chiara, il nostro nuovo studio indica che tali eventi non sono mai stati osservati da un esperimento con una lunga esposizione come l'Osservatorio Pierre Auger. Quindi, non indica che ci sia nuova fisica, ma piuttosto ulteriori informazioni da aggiungere alla storia." (Physical Review Letters) 

Ha spiegato che, secondo i loro calcoli, il segnale anomalo avrebbe dovuto attraversare e interagire con migliaia di chilometri di roccia prima di raggiungere il rilevatore, il che avrebbe dovuto rendere il segnale radio non rilevabile perché sarebbe stato assorbito dalla roccia.

"È un problema interessante perché non abbiamo ancora una spiegazione precisa di cosa siano queste anomalie, ma quello che sappiamo è che molto probabilmente non rappresentano neutrini", ha affermato Wissel.

I neutrini, un tipo di particella priva di carica e con la massa più piccola tra tutte le particelle subatomiche, sono abbondanti nell'universo. Solitamente emessi da fonti ad alta energia come il Sole o da grandi eventi cosmici come le supernove o persino il Big Bang, i segnali dei neutrini sono presenti ovunque. Il problema con queste particelle, però, è che sono notoriamente difficili da rilevare, ha spiegato Wissel.

"Un miliardo di neutrini ti attraversa l'unghia del pollice in qualsiasi momento, ma i neutrini non interagiscono realmente", ha detto. "Quindi, questo è il problema dell'arma a doppio taglio. Se li rileviamo, significa che hanno percorso tutto questo percorso senza interagire con nient'altro. Potremmo rilevare un neutrino proveniente dai confini dell'universo osservabile."

ANITA è stata posizionata in Antartide perché le possibilità di interferenze con altri segnali sono ridotte al minimo. Per captare i segnali di emissione, il radiorivelatore a bordo di un pallone aerostatico viene inviato a sorvolare distese di ghiaccio, catturando le cosiddette "sciarpe di ghiaccio". Crediti: Stephanie Wissel / Penn State . Creative Commons

Nessuna corrispondenza con altri rilevatori

Per validare i dati, il team ha confrontato i risultati ANITA con quelli di IceCube (Antartide) e dell’Osservatorio Pierre Auger (Argentina), due rilevatori di neutrini di primaria importanza. Nessun segnale simile è stato registrato, rafforzando l’ipotesi di una possibile nuova fisica o interazione sconosciuta.

Quindi ecco il problema: se non sono i neutrini, quali sono le particelle che possono attraversare il nucleo terrestre senza nessuna interazione? Si tratta di una contraddizione fisica che potrebbe portare a una scoperta fisica dalle profonde ricadute.

Alcuni esperti ipotizzano che il segnale radio captato possa essere la traccia di materia oscura, un componente ancora misterioso e non rilevato direttamente che costituisce gran parte della massa dell’universo. 

E' quindi la prova di una nuova fisica o, come alcuni hanno ipotizzato forse un po' frettolosamente, dell'esistenza di un universo parallelo?
Altri propongono l’esistenza di interazioni sconosciute o particelle esotiche mai osservate prima, che potrebbero aprire nuovi scenari nell’ambito della fisica delle particelle e dell’astrofisica.

Tuttavia, la maggior parte dei ricercatori mantiene una posizione cauta, sostenendo che il fenomeno potrebbe essere dovuto a modalità di propagazione radio ancora sconosciute in prossimità della superficie ghiacciata o a interferenze non ancora ben comprese. 

Nonostante numerosi studi e simulazioni, questa ipotesi non ha fornito finora risultati convincenti.

Un futuro con PUEO

Il team, guidato da Wissel, sta ora sviluppando PUEO, una versione avanzata di ANITA con maggiore sensibilità. Questo nuovo rilevatore potrebbe captare ulteriori segnali e chiarire se si tratti di un fenomeno fisico nuovo o di effetti ambientali rari. “Potrebbe esserci un effetto di propagazione radio vicino al ghiaccio o all’orizzonte che non comprendiamo appieno” ha ipotizzato Wissel, fiduciosa che il prossimo volo porterà risposte.

Fonti: www.psu.edu - scenarieconomici.it

Per approfondire:

La NASA ha veramente trovato le prove di un universo parallelo?

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