Un dispositivo che monitora particelle cosmiche ha segnalato impulsi radio inspiegabili sotto la superficie ghiacciata del Polo Sud, attirando l’attenzione della comunità scientifica internazionale. Tra il 2016 e il 2018, uno strumento chiamato Antarctic Impulsive Transient Antenna , posizionato su palloni aerostatici in alta quota sopra l’Antartide, ha intercettato onde radio insolite che sfuggono a qualsiasi interpretazione convenzionale. Le osservazioni hanno subito sollevato dubbi e interrogativi sul loro significato e sulla natura delle particelle coinvolte. Uno studio recente, pubblicato su Physical Review Letters, prova a far luce su questo fenomeno.
La missione di ANITA: un pallone in alta quota per captare segnali dai raggi cosmici
ANITA è un esperimento ideato dalla NASA che utilizza palloni aerostatici per rilevare onde radio generate dall’interazione di particelle cosmiche ad alta energia con l’atmosfera terrestre sopra l’Antartide. Le onde radio prodotte da queste collisioni rappresentano una fonte preziosa di informazioni sui raggi cosmici, particelle cariche che arrivano dallo spazio. La scelta del continente antartico risponde a un’esigenza precisa: la bassa presenza di disturbi elettromagnetici consente di isolare più facilmente segnali realmente provenienti da interazioni cosmiche. Gli strumenti di ANITA raccolgono dati dai raggi cosmici e li analizzano per studiare i fenomeni fisici che si manifestano nella stratosfera, oltre la superficie ghiacciata.
Tra il 2016 e il 2018, ANITA ha individuato alcuni segnali anomali, affioranti circa 30 gradi sotto il livello del ghiaccio antartico. Questi impulsi radio hanno attirato l’attenzione perché, secondo le teorie scientifiche correnti, non avrebbero dovuto riuscire a attraversare la crosta terrestre e arrivare al rilevatore. La roccia sottostante infatti avrebbe dovuto assorbirli e cancellarne ogni traccia. L’esperimento, quindi, ha messo in evidenza una discrepanza: le onde rilevate sembrano sfidare la comprensione attuale della fisica delle particelle.
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Segnali radio sotto il ghiaccio: un enigma che contraddice i modelli attuali
I segnali captati da ANITA tra il 2016 e il 2018 provengono da una posizione insolita, situata ben sotto la superficie ghiacciata, a circa 30 gradi di angolo rispetto alla posizione del pallone aerostatico. Questa caratteristica ha sconcertato gli scienziati, perché nessun modello già noto prevedeva la possibilità che onde radio potessero emergere da una zona così profonda attraversando decine di chilometri di roccia solida. In teoria, le onde radio dovrebbero essere attenuate fortemente al passaggio dentro materiali così densi, al punto da diventare irraggiungibili per qualsiasi strumento di rilevazione in superficie.
Gli esperti del team di ANITA hanno confrontato questi dati con numerose simulazioni e modelli matematici dedicati all’analisi dei raggi cosmici e dei fenomeni atmosferici associati. Dopo aver escluso l’influenza dei rumori di fondo e di segnali noti prodotti da particelle conosciute, si è giunti a definire questi impulsi “anomali”. Proprio questa definizione sottolinea come il fenomeno non sia spiegabile dalla fisica attuale o almeno con gli strumenti interpretativi oggi disponibili.
Neutrini esclusi come causa: ragioni scientifiche alla base dell’esclusione
Tra i sospetti principali inizialmente c’erano i neutrini, particelle subatomiche estremamente leggere e senza carica elettrica, note per passare attraverso la materia quasi indisturbate. Sono generate da eventi cosmici potentissimi come il Sole, supernove, o residui del Big Bang. Grazie alla loro natura elusiva, i neutrini sono difficili da rilevare; tuttavia ANITA è progettata specificamente per osservare segnali associati ai neutrini che interagiscono con la crosta ghiacciata dell’Antartide.
Il team guidato da Stephanie Wissel, professoressa di fisica e astronoma, ha spiegato che le caratteristiche dei segnali respingono l’ipotesi neutrini. In particolare, appurano che se il segnale fosse prodotto da neutrini, dovrebbe aver attraversato migliaia di chilometri di terra e ghiaccio senza interagire prima, il che è estremamente improbabile. Inoltre, altri esperimenti come IceCube e l’Osservatorio Pierre Auger, anch’essi deputati alla rilevazione di neutrini o raggi cosmici ultra energetici, non hanno registrato nulla che possa spiegare i segnali di ANITA. Questa mancanza di riscontri aggiunge un ulteriore livello di mistero.
Prospettive future: nuove ipotesi e necessità di approfondimenti sul fenomeno
Gli scienziati considerano attualmente la possibilità che si verifichi un fenomeno radio fisico legato a effetti di propagazione vicino alla superficie del ghiaccio o lungo l’orizzonte, fenomeno non ancora completamente compreso. La complessità di queste onde e la loro origine insolita indicano che potrebbe emergere qualcosa di nuovo nel campo della fisica, ancora da scoprire.
Il team ANITA prevede di continuare con una serie di studi più approfonditi per analizzare i dati raccolti e per tentare di captare ulteriori segnali simili durante future missioni. La combinazione di dati provenienti da differenti tipologie di strumenti, la realizzazione di modelli più precisi e l’esplorazione di scenari alternativi si prospettano fondamentali per svelare la natura di queste anomalie.
In attesa di nuove rivelazioni, questi impulsi radio rappresentano uno dei misteri più intriganti nel campo della fisica delle particelle e dell’astrofisica degli ultimi anni, un enigma che continua a stimolare il lavoro di osservazione e ricerca in uno dei territori più estremi e isolati del pianeta.