Un nouveau document de recherche co-écrit par un professeur adjoint de physique de Virginia Tech fournit une nouvelle explication pour deux événements étranges récents qui se sont produits en Antarctique – des neutrinos de haute énergie semblant sortir de la Terre de leur propre chef et se diriger vers le ciel.

Les anomalies se sont produites en 2016 et 2018 et ont été découvertes par des scientifiques à la recherche de rayons cosmiques à ultra haute énergie et de neutrinos provenant de l'espace, tous suivis par un réseau d'antennes radio attachées à un ballon flottant à environ 23 milles au-dessus du pôle Sud. Les neutrinos sont des particules extrêmement petites, créé de plusieurs manières, y compris les explosions d'étoiles et les sursauts gamma. Ils sont partout dans l'univers et sont assez petits pour traverser à peu près n'importe quel objet, des gens pour conduire aux bâtiments et à la Terre elle-même.

Les événements ont été découverts par des scientifiques de l'expérience ANITA - c'est l'abréviation de Antarctique Impulsive Transient Antenna, a commencé en 2006—au pôle Sud. À deux reprises, Les scientifiques de l'ANITA ont découvert des signaux radio imitant des neutrinos hautement énergétiques semblant sortir du sol de leur propre chef. Les scientifiques restent perplexes face à l'activité, avec une quarantaine d'articles jusqu'à présent donnant des réponses très différentes - les impulsions sont des neutrinos qui ont traversé sans encombre tout le noyau de la Terre et sont sortis du sol ; les impulsions sont le « quatrième » neutrino tant recherché, connu sous le nom de neutrino stérile; la mystérieuse "matière noire" de l'espace est à blâmer; ou il s'agit d'une frontière entièrement inconnue de la physique des particules et/ou de l'astrophysique implorant un prix Nobel.

Ian cordonnier, professeur adjoint au Département de physique et au Centre de physique des neutrinos, tous deux faisant partie du Virginia Tech College of Science, a un autre, explication plus simple. Dans un article récent publié dans la revue Annales de glaciologie, Shoemaker et plusieurs collègues postulent que les anomalies ne sont pas des neutrinos, mais ne sont que des reflets non retournés des rayons cosmiques à ultra-haute énergie qui arrivent de l'espace - manquent la couche supérieure de glace - puis pénètrent dans le sol, frappant profondément, neige compactée connue sous le nom de névé.

"Nous pensons que le névé souterrain est le coupable, " dit le cordonnier, ajoutant que "le névé est quelque chose entre la neige et la glace glaciaire. C'est de la neige compactée qui n'est pas assez dense pour être de la glace. Donc, vous pouvez avoir des inversions de densité, avec des plages où vous passez de la haute densité à la basse densité, et ces types d'interfaces cruciales où cette réflexion peut se produire et pourrait expliquer ces événements."

Shoemaker a été rejoint sur le papier par son ancien doctorat. conseiller, Alexander Kusenko du département de physique et d'astronomie de l'Université de Californie à Los Angeles; Andrew Romero-Loup, membre de l'équipe ANITA et chercheur au Jet Propulsion Laboratory du California Institute of Technology; et quatre autres chercheurs, dont deux glaciologues :Dustin Shroeder de l'Université de Stanford et Martin Siegert de l'Imperial College de Londres.

Appelez cela un cas de rasoir d'Occam (c'est la théorie vieille de plusieurs siècles selon laquelle la solution la plus simple est probablement la bonne, pour ceux qui ont sauté la philosophie au collège), mais Shoemaker n'insulte pas ANITA. "Quoi qu'Anita ait trouvé, c'est très intéressant, mais ce n'est peut-être pas une découverte en physique des particules qui a remporté le prix Nobel. » Mais il n'écarte pas le fait que les soi-disant anomalies n'ont aucun mérite scientifique. il se pourrait que ANITA ait découvert des petits lacs glaciaires inhabituels."

Les lacs sous-glaciaires ont été une autre considération par Shoemaker et son équipe pour les réflexions. Ces lacs, profond souterrain, bien que, sont trop éloignés les uns des autres selon les recherches actuelles, et ne sont donc pas l'explication la plus probable. Mais s'il y a beaucoup plus de lacs qu'on ne le pensait auparavant, cette découverte serait une grande victoire pour les scientifiques qui étudient le paysage et l'intérieur de l'Antarctique. Shoemaker et son équipe suggèrent que les scientifiques envoient délibérément des signaux radio dans les zones où les anomalies se sont produites.

"Je ne savais rien d'eux, mais ils existent vraiment, " Shoemaker a dit des lacs sous-glaciaires en Antarctique. " Il y a des lacs sous la glace en Antarctique, et ceux-ci auraient les bonnes propriétés réfléchissantes, mais ils ne sont pas assez répandus. Notre idée est qu'une partie de l'impulsion radio d'un rayon cosmique peut pénétrer profondément dans la glace avant de se refléter, vous pouvez donc avoir la réflexion sans basculement de phase. Sans retourner la vague, dans ce cas, ça ressemble vraiment à un neutrino."

Le cordonnier a ajouté que, "Quand les rayons cosmiques, ou des neutrinos, traverser la glace à très hautes énergies, ils se dispersent sur les matériaux à l'intérieur de la glace, sur les protons et les électrons, et ils peuvent faire une rafale de radio, un gros beau signal radio que les scientifiques peuvent voir. Le problème est que ces signaux ont la caractéristique d'impulsion radio d'un neutrino, mais semblent traverser beaucoup plus que ce qui est possible compte tenu de la physique connue. Les neutrinos ordinaires ne le font pas. Mais les rayons cosmiques à ces énergies sont des phénomènes courants et ont été vus par beaucoup, de nombreuses expériences."