Wetenschappers in Antarctica staan voor een raadsel na ontdekking van mysterieuze radiosignalen onder het ijs

‘Bizarre’ radiogolven zijn onder het ijs van Antarctica gedetecteerd door wetenschappers en "tarten het huidige begrip van de deeltjesfysica". De mysterieuze golven werden ontdekt door de Antarctic Impulsive Transient Antenna (ANITA), een reeks instrumenten die aan ballonnen hoog boven het oppervlak van Antarctica hangen en ontworpen zijn om radiogolven te detecteren die ontstaan wanneer kosmische straling de atmosfeer raakt.

Onderzoekers analyseerden signalen die naar de aarde reisden met behulp van verschillende instrumenten, die ze op een ballon 40 km de atmosfeer in stuurden om meer informatie te verzamelen over de kosmische gebeurtenissen die zich in het universum afspelen. Het team ontdekte echter iets onverwachts: radiogolven die vanuit het ijs leken te komen. Antarctica werd gekozen vanwege de beperkte verstoring door andere radiogolven. Een van de onderzoekers, Stephanie Wissel, zei dat ze de radiogolven ontdekten terwijl ze op zoek waren naar een deeltje dat bekendstaat als het neutrino.

"Ze mochten eigenlijk niet detecteerbaar zijn"

“De radiogolven die we detecteerden kwamen onder echt steile hoeken binnen, zo’n 30 graden onder het oppervlak van het ijs,” zei Wissel, universitair hoofddocent in natuurkunde, astronomie en astrofysica aan Penn State. Neutrino’s zijn belangrijk voor ons begrip van het universum, maar ze zijn meestal moeilijk te detecteren. De radiogolven hadden eigenlijk niet detecteerbaar moeten zijn, omdat ze duizenden kilometers door gesteente hadden moeten reizen en daar uiteindelijk door geabsorbeerd zouden moeten zijn. Wissel legde uit dat er op elk moment miljarden neutrino’s door je heen kunnen gaan, maar dat ze doorgaans niet met ons in wisselwerking treden. (lees verder onder de afbeelding)

Donkere materie?

“Dus dit is het probleem met twee kanten,” zei ze. “Als we ze detecteren, betekent dat dat ze al die afstand hebben afgelegd zonder met iets anders in wisselwerking te treden. We zouden dan een neutrino kunnen detecteren dat van de rand van het waarneembare universum komt.” Na het lanceren van de ballon boven het ijs vergeleken de onderzoekers hun bevindingen echter met twee eerdere experimenten en ontdekten dat hun resultaten niet overeenkwamen. Dit suggereert dat wat ze ontdekten geen neutrino’s waren, maar iets anders. Er zijn enkele theorieën geopperd dat het misschien om donkere materie gaat, maar dit blijft een mysterie en kan niet worden bevestigd.

"We hebben een aantal mogelijkheden onderzocht"

In een persbericht over de bevindingen verklaarde Wissel: “Mijn vermoeden is dat er interessante radiotransmissie-effecten optreden nabij ijs of nabij de horizon die ik niet volledig begrijp, maar we hebben zeker een aantal van die mogelijkheden onderzocht – en we hebben daar tot nu toe ook niets kunnen vinden.” De bevindingen zijn gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Physical Review Letters.

(Bron: Unilad - Afbeeldingen: Unsplash)