Wenn Wissenschaftler in der Antarktis forschen, geht es meist um das ewige Eis und das Klima. Doch tief in der Antarktis hat ein Forschungsteam nun ein ungewöhnliches Funksignal empfangen, das es nicht erklären kann.
(Titelbild: Das „ANITA“-Experiment wurde in der Antarktis durchgeführt)
Eigentlich war das Team um die Astrophysikerin Stephanie Wissel (Pennsylvania State University) mithilfe des Experiments „ANITA“ (Antarctic Impulsive Transient Antenna) auf der Suche nach Radiowellen, die von kosmischer Strahlung stammen, die auf die Erdatmosphäre trifft Doch das, was „ANITA“ stattdessen aufgezeichnet hat, hat damit nichts zu tun, sagt das Forschungsteam.
„ANITA“ besteht aus einer Reihe von Instrumenten, die mithilfe von Ballons etwa 40 Kilometer über dem Eis der Antarktis fliegen. Doch die Signale, die das Experiment aufgezeichnet hat, wurden nicht vom Eis reflektiert, sondern scheinen von hinter dem Horizont zu kommen.
Diese Orientierung kann nicht durch das aktuelle Verständnis von Partikelphysik erklärt werden und könnte auf eine neue Art von Partikeln oder bisher unbekannte Interaktionen hinweisen, sagt das Forschungsteam. Die Forschungsergebnisse wurden im Fachjournal Physical Review Letters veröffentlicht.
Radiowellen in der Antarktis: „Keine Erklärung für diese Anomalien“
„Die Radiowellen, die wir entdeckten, befanden sich in einem wirklich steilen Winkel, etwa 30 Grad unter der Oberfläche des Eises“, erklärt Wissel, die im „ANITA“-Team auf der Suche nach Signalen von sogenannten Neutrinos ist. Ihren Berechnungen zufolge hätte das anomale Signal Tausende von Kilometer Gestein durchqueren und mit diesem interagieren müssen, bevor es den Detektor erreichte.
„Es ist ein interessantes Problem, weil wir immer noch keine Erklärung für diese Anomalien haben, aber wir wissen, dass sie höchstwahrscheinlich keine Neutrinos darstellen“, sagt Wissel in einer Mitteilung.
Neutrinos sind Partikel ohne Ladung und kommen häufig im Universum vor. Sie werden von hochenergetischen Quellen wie der Sonne oder gewaltigen Ereignissen wie Supernovae ausgeschleudert – theoretisch müsste es also überall Neutrino-Signale geben. Doch die Partikel sind äußerst schwierig zu entdecken.
„Sie haben eine Milliarde Neutrinos, die in jedem Moment durch Ihren Daumennagel fliegen, aber Neutrinos interagieren nicht wirklich“, weiß Wissel. „Das ist das Problem: Wenn wir sie nachweisen, bedeutet das, dass sie den ganzen Weg zurückgelegt haben, ohne mit irgendetwas anderem zu interagieren. Wir könnten ein Neutrino nachweisen, das vom Rand des beobachtbaren Universums kommt.“
Auf der Suche nach Neutrinos im ewigen Eis
Neutrinos – auch „Geisterteilchen“ genannt –, die nachgewiesen und zu ihrer Quelle zurückverfolgt werden können, können mehr über ein kosmisches Ereignis verraten als die besten Teleskope. Die Partikel sind beinahe mit Lichtgeschwindigkeit unterwegs und können daher Hinweis auf Ereignisse geben, die viele Lichtjahre entfernt passiert sind. Doch auf Neutrinos ist das seltsame Signal nicht zurückzuführen, da ist sich das Forschungsteam sicher.
Schließlich hat es die Signale anderer Detektoren wie des IceCube-Experiments und des Pierre-Auger-Observatoriums mit den seltsamen Signalen verglichen – und nichts gefunden.
Das ungewöhnliche Signal passt nicht ins Bild der Partikelphysik – allerdings schlagen gleich mehrere Theorien vor, dass es ein Hinweis auf dunkle Materie sein könnte. Dass die anderen Observatorien es allerdings nicht gesehen haben, schränkt diese Möglichkeit gleich ein, sagt Wissler.
Mysteriöse Signale in der Antarktis: „Eines dieser langjährigen Rätsel“
Die Forscherin hat eine andere Idee: „Ich vermute, dass in der Nähe des Eises und auch in der Nähe des Horizonts ein interessanter Funkausbreitungseffekt auftritt, den ich nicht ganz verstehe. Gerade ist es eines dieser langjährigen Rätsel.“ Wissel freut sich bereits darauf, wenn sie mit dem neuen und besseren Detektor PUEO weiter nach Signalen suchen kann. „Ich freue mich darauf, dass wir mit PUEO eine bessere Empfindlichkeit haben werden“, sagt die Forscherin.
„Im Prinzip sollten wir mehr Anomalien aufspüren und vielleicht verstehen wir dann auch, worum es sich dabei handelt. Wir könnten auch Neutrions aufspüren, was in gewisser Weise noch viel spannender wäre.“
Mehr über gefälschte und echte Anomalien in der Antarktis lesen Sie im Buch „Antarktis: Hinter der Eiswand„.
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