펜실베이니아 주립대학교와 국제 과학자들로 구성된 팀은 NASA가 남극 얼음 아래에서 신비한 무선 신호를 탐지하기 위해 남극 대륙의 고고도 풍선에 대한 Anktika Impact Transient Antenna(ANITA) 실험을 사용했다고 밝혔습니다. 이 발견은 아직 명확하게 설명되지 않았습니다.
2016년부터 2018년 사이에 ANITA를 사용하는 과학자들은 남극 빙하 위에서 데이터를 수집하는 동안 여러 개의 특이한 무선 펄스를 감지했습니다. 이 임무는 원래 대기에 부딪히는 우주선에 의해 생성된 전파를 감지하여 먼 우주 현상을 연구하기 위해 설계되었습니다. 그러나 일부 신호의 출처는 얼음 아래에서 나오는 것으로 보였고 이는 기존 입자 물리학 모델과 완전히 일치하지 않아 연구자들은 알려지지 않은 입자나 상호 작용이 발견되었을 수 있다고 의심하게 되었습니다.
추가 조사를 위해 팀은 아르헨티나 피에르 오제 천문대(Pierre Auger Observatory)에서 15년간의 우주선 데이터를 분석했으며 최근 Physical Review Letters에 관련 결과를 발표했습니다. 연구에서는 ANITA가 감지한 신호가 수천 킬로미터의 암석을 통과해야 하지만 기존 이론에 따르면 이 전파 경로는 전파를 완전히 흡수하므로 신호가 감지되지 않아야 한다고 지적했습니다. 결과는 또한 피에르 오제 천문대가 유사한 사건을 감지하지 못했기 때문에 현재 새로운 물리 법칙의 존재를 증명할 수는 없지만 미스터리에 새로운 정보를 추가한다는 것을 보여줍니다.
펜실베이니아 주립대학교 부교수 스테파니 위셀(Stephanie Wissel)은 이러한 급경사 전파 현상이 기존의 대규모 관측 실험으로는 포착되지 않았으며 이는 이러한 비정상적인 신호가 중성미자가 아니라는 점을 더욱 입증했다고 지적했습니다. 중성미자는 물질과 거의 상호작용하지 않는 입자입니다. 그들은 우주에 풍부하지만 탐지하기가 극히 어렵습니다. 과학자들은 유사한 신호를 포착하기 위해 더 민감한 대형 중성미자 전파 망원경을 만들기 위해 노력하고 있습니다.
현재 분석에서는 일반적인 입자와 배경 소음을 제외했으며 IceCube 실험과 Pierre Auger Observatory의 데이터를 사용하여 교차 검증도 수행했습니다. 다른 탐지기는 ANITA의 비정상적인 신호를 설명할 수 있는 사건을 탐지하지 못하여 설명 범위가 더욱 좁아졌습니다.
Wissel 팀은 감지 감도를 향상시킬 것으로 예상되는 차세대 감지기 PUEO를 설계하고 있으며 앞으로 이러한 신비한 신호에 대한 진실을 밝힐 수 있기를 희망합니다. 그녀는 현 단계에서 이상 현상에 대한 결론이 아직 나오지 않았으며, 새로운 장비가 이러한 비정상적인 현상과 중성미자 신호의 근원을 더 잘 식별하는 데 도움이 될 것으로 기대한다고 말했습니다.
이 연구는 미국 에너지부와 국립과학재단의 자금 지원을 받았습니다.
/ScitechDaily에서 편집됨