Um novo artigo de pesquisa coautorizado por um professor assistente de física da Virginia Tech fornece uma nova explicação para dois eventos estranhos recentes que ocorreram na Antártica - neutrinos de alta energia que parecem surgir da Terra por conta própria e rumo ao céu.

As anomalias ocorreram em 2016 e 2018 e foram descobertas por cientistas em busca de raios cósmicos de ultra-alta energia e neutrinos vindos do espaço, tudo rastreado por uma série de antenas de rádio presas a um balão flutuando cerca de 23 milhas acima do Pólo Sul. Neutrinos são partículas extremamente pequenas, criado de várias maneiras, incluindo estrelas em explosão e rajadas de raios gama. Eles estão em todos os lugares do universo e são pequenos o suficiente para passar por qualquer objeto, de pessoas para levar a edifícios e à própria Terra.

Os eventos foram descobertos por cientistas no experimento ANITA - abreviação de Antártica Impulsiva Transiente Antártica, começou em 2006 - no Pólo Sul. Duas vezes, Os cientistas da ANITA descobriram sinais de rádio que imitam neutrinos altamente energéticos, aparentemente vindo do solo por conta própria. Os cientistas permanecem perplexos com a atividade, com cerca de 40 artigos até agora dando respostas totalmente diferentes - os pulsos são neutrinos que passaram sem obstruções por todo o núcleo da Terra e saíram do solo; os pulsos são o "quarto" neutrino, há muito procurado, conhecido como neutrino estéril; a misteriosa "matéria escura" do espaço é a culpada; ou esta é uma fronteira inteiramente desconhecida da física de partículas e / ou astrofísica implorando por um Nobel.

Ian Shoemaker, professor assistente do Departamento de Física e do Centro de Física de Neutrinos, ambos fazem parte do Virginia Tech College of Science, tem um diferente, explicação mais simples. Em um artigo recente publicado na revista Annals of Glaciology, Shoemaker e vários colegas postulam que as anomalias não são de neutrinos, mas são apenas reflexos não invertidos dos raios cósmicos de ultra-alta energia que chegam do espaço - perdem a camada superior de gelo - e então entram no solo, marcante profundamente, neve compactada conhecida como firn.

"Achamos que firn subterrâneo é o culpado, "disse Sapateiro, acrescentando que "firn é algo entre neve e gelo glacial. É neve compactada que não é densa o suficiente para ser gelo. Então, você pode ter inversões de densidade, com intervalos em que você vai de alta densidade de volta para baixa densidade, e aqueles tipos de interfaces cruciais onde essa reflexão pode acontecer e poderia explicar esses eventos. "

Shoemaker foi acompanhado no papel por seu ex-Ph.D. orientador, Alexander Kusenko, do Departamento de Física e Astronomia da Universidade da Califórnia em Los Angeles; Andrew Romero-Wolf, membro da equipe ANITA e pesquisador do Laboratório de Propulsão a Jato do California Institute of Technology; e quatro outros pesquisadores, incluindo dois glaciologistas:Dustin Shroeder da Stanford University e Martin Siegert do Imperial College London.

Chame isso de um caso de navalha de Occam (essa é a teoria centenária de que a solução mais simples é provavelmente a correta, para aqueles que pularam a filosofia na faculdade), mas Shoemaker não está defendendo ANITA. "O que quer que a ANITA tenha encontrado, é muito interessante, mas pode não ser uma descoberta de física de partículas ganhadora do prêmio Nobel. "Mas ele não está descartando que as chamadas anomalias não têm mérito científico." ANITA ainda poderia ter descoberto algo interessante sobre glaciologia em vez de física de partículas, pode ser que ANITA descobriu alguns pequenos lagos glaciais incomuns. "

Os lagos subglaciais foram outra consideração por Shoemaker e sua equipe para as reflexões. Esses lagos, profundamente no subsolo, no entanto, estão muito distantes de acordo com a pesquisa atual, e, portanto, não são a explicação mais provável. Mas se houver muito mais lagos do que se conhecia anteriormente, esta descoberta seria uma grande vitória para os cientistas que estudam a paisagem e o interior da Antártica. Shoemaker e sua equipe sugerem que os cientistas mandem sinais de rádio propositalmente para as áreas onde as anomalias ocorreram.

"Eu não sabia nada sobre eles, mas eles realmente existem, "Shoemaker disse sobre lagos sub-glaciares na Antártica." Existem lagos sob o gelo na Antártica, e esses teriam as propriedades reflexivas certas, mas não são suficientemente difundidos. Nossa ideia é que parte do pulso de rádio de um raio cósmico pode entrar profundamente no gelo antes de refletir, para que você possa ter o reflexo sem a inversão de fase. Sem virar a onda, nesse caso, realmente se parece com um neutrino. "

Shoemaker adicionou isso, "Quando os raios cósmicos, ou neutrinos, passar pelo gelo com energias muito altas, eles se espalham em materiais dentro do gelo, em prótons e elétrons, e eles podem fazer uma explosão de rádio, um grande e bom sinal de rádio que os cientistas podem ver. O problema é que esses sinais têm a característica de pulso de rádio de um neutrino, mas parecem estar percorrendo muito mais do que é possível, dada a física conhecida. Neutrinos comuns simplesmente não fazem isso. Mas os raios cósmicos nessas energias são ocorrências comuns e foram vistos por muitos, muitos experimentos. "