Ein kosmischer Teilchendetektor in der Antarktis hat eine Reihe bizarrer Signale empfangen, die nach dem derzeitigen Verständnis der Teilchenphysik nicht erklärbar sind.
Zu diesem Ergebnis kam eine internationale Forschergruppe, der auch Wissenschaftler der Penn State University angehören. Die ungewöhnlichen Radiowellenimpulse wurden vom Experiment „Antarctic Impulsive Transient Antenna“ (ANITA) empfangen, einer Reihe von Instrumenten, die mit Ballons hoch über der Antarktis fliegen und Radiowellen von kosmischen Strahlen in der Atmosphäre erfassen sollen.
Die Daten wurden kürzlich in der Fachzeitschrift Physical Review Letters veröffentlicht. Die Veröffentlichung von A. Abdul Halim et al hat den Titel „Search for the Anomalous Events Detected by ANITA Using the Pierre Auger Observatory“ (Suche nach anomalen Ereignissen, die von ANITA mithilfe des Pierre-Auger-Observatoriums entdeckt wurden).
ANITA ist ein mehrere Millionen Dollar teures ballongestütztes Observatorium, das gestartet wurde, um hochenergetische Teilchen aus dem Weltraum zu entdecken. Doch statt das zu bestätigen, was Physiker bereits über kosmische Teilchen wissen, hat ANITA etwas völlig Unerwartetes entdeckt.
Die Wissenschaftler entdeckten Radiowellen, deren Verhalten sich mit den gängigen physikalischen Modellen nicht erklären lässt. Die ANITA-Mission fliegt mit empfindlichen Antennen an Bord von Ballons in einer Höhe von 25 Meilen über der Antarktis.
Sie wurde entwickelt, um Neutrinos zu jagen, schwer fassbare subatomare Teilchen, die gewöhnliche Materie durchdringen. Normalerweise werden diese Teilchen durch massive kosmische Ereignisse wie Supernovae oder Schwarze Löcher erzeugt.
Die Wissenschaftler entdeckten jedoch etwas, womit sie nicht gerechnet hatten. ANITA empfing Signale, die darauf hindeuten, dass Teilchenschauer aus dem Boden aufsteigen.
Nach dem aktuellen Stand der Wissenschaft sollte dies nicht möglich sein, es sei denn, es gibt neue, unbekannte physikalische Gesetze.
Stephanie Wissel, außerordentliche Professorin für Physik, Astronomie und Astrophysik an der Penn State University, gab bekannt, dass sie die Radiowellen bei der Suche nach Teilchen entdeckt hätten, die als Neutrinos bekannt sind.
„Die Radiowellen, die wir entdeckt haben, kamen in einem sehr steilen Winkel, etwa 30 Grad unterhalb der Eisoberfläche“, erklärte Wissel in der Pressemitteilung.
Wissel erklärte weiter, dass die Radiowellen eigentlich nicht hätten entdeckt werden dürfen. Die Wellen hätten Tausende von Kilometern Gestein durchdringen müssen und wären dabei vom Gestein absorbiert worden.
Wissel sagte, es gebe einige Theorien, dass es sich um dunkle Materie handeln könnte, aber das könne nicht bestätigt werden und bleibe ein Rätsel.
„Ich vermute, dass in der Nähe von Eis und auch in der Nähe des Horizonts einige interessante Effekte der Funkausbreitung auftreten, die ich nicht vollständig verstehe, aber wir haben sicherlich mehrere davon untersucht und konnten bisher auch noch keine davon finden“, sagte Wissel.
Wissenschaftler entdecken mysteriöse Radiowellen unter dem Eis der Antarktis