Pierwsze impulsy tego typu zostały zarejestrowane w ramach eksperymentu ANITA (Antarctic Impulsive Transient Antenna). To projekt badawczy prowadzony przez NASA i Uniwersytet Hawajski, wykorzystujący balon stratosferyczny z zestawem anten, który krąży nad Antarktydą i rejestruje impulsy radiowe powstające w wyniku oddziaływań neutrin — niezwykle trudnych do uchwycenia cząstek — przenikających przez materię bez wchodzenia z nią w interakcje.
W 2016 i 2018 roku ANITA wykryła dwa nietypowe impulsy radiowe, które – ku zaskoczeniu badaczy – zdawały się pochodzić spod powierzchni lodu, pod kątem sięgającym nawet 30 stopni. To sugerowałoby, że odpowiedzialne za nie cząstki przebyły ponad 6000 kilometrów przez wnętrze Ziemi. Według Modelu Standardowego taka podróż z ogromną energią powinna skutkować całkowitym wytłumieniem tych cząstek, a więc nie miałyby one prawa dotrzeć do detektora.
Czytaj także: Zupełnie nowy proces? Neutrina mogą powstawać w nieznany dotąd sposób
Początkowe hipotezy zakładały, że impulsy mogą pochodzić z neutrin tau, które po przejściu przez Ziemię wchodziły w interakcje tuż pod powierzchnią, generując poruszające się w górę leptony tau. Jednakże, aby taki scenariusz był możliwy, neutrina musiałyby mieć ekstremalnie wysoką energię (powyżej 0,2 eksaelektronowolta), co czyni ich detekcję w tej formie wysoce nieprawdopodobną.
Teraz okazuje się, że najbardziej konwencjonalne wyjaśnienie właśnie zostało obalone.
Najnowsze analizy przeprowadzone przez naukowców z Obserwatorium Pierre Auger w Argentynie, przy współpracy z IceCube Neutrino Observatory, nie potwierdziły istnienia podobnych sygnałów ani kaskad cząstek przemieszczających się w górę. Badania wykluczają zatem, że źródłem sygnału są znane cząstki Modelu Standardowego.
Wobec braku klasycznego wyjaśnienia pojawiły się propozycje bardziej egzotyczne. Jedna z teorii sugeruje, że impulsy radiowe mogą być efektem rozpadu tzw. prawoskrętnych neutrin w skorupie ziemskiej — hipotetycznych cząstek wykraczających poza Model Standardowy. Taki rozpad mógłby prowadzić do powstania leptonu tau i atmosferycznej kaskady cząstek, wykrywalnej przez ANITA.
Czytaj także: Chiny biorą się za neutrina. Powstaje gigantyczny detektor
Są nawet badacze, którzy przekonują, że tego typu zjawisko mogłoby świadczyć o istnieniu symetrycznego wszechświata CPT, powstałego równolegle z naszym podczas Wielkiego Wybuchu — takiego, w którym czas płynie w przeciwnym kierunku. Należy tutaj jednak zaznaczyć, że społeczność akademicka, w tym także naukowcy z eksperymentu ANITA dystansują się od tak daleko idących spekulacji.
Badacze starający się rozwiązać tę zagadkę wskazują, że źródłem sygnałów może być nieznany efekt propagacji radiowej w lodzie lub przy horyzoncie, ale dotąd nie udało się go jednoznacznie zidentyfikować. Odpowiedzi może przynieść dopiero przyszła misja PUEO (Payload for Ultrahigh Energy Observations), będąca bardziej czułą i zaawansowaną kontynuacją ANITA.
Nie zmienia to faktu, że jak na razie natura tych anomalii pozostaje tajemnicą. Czy to ślad po nieznanych zjawiskach fizycznych, czy przejaw nowej nauki? Na odpowiedź na to pytanie przyjdzie nam jeszcze trochę poczekać.