En ny forskningsartikel medförfattare av en Virginia Tech biträdande professor i fysik ger en ny förklaring till två konstiga händelser på senare tid som inträffade i Antarktis-neutrinoer med hög energi tycks komma upp från jorden på egen hand och gå mot himlen.

Avvikelserna inträffade 2016 och 2018 och upptäcktes av forskare som letade efter kosmiska strålar med ultrahög energi och neutrinoer som kommer från rymden, alla spåras av en rad radioantenner fästa vid en ballong som flyter ungefär 23 miles ovanför sydpolen. Neutrinos är extremt små partiklar, skapat på ett antal sätt, inklusive exploderande stjärnor och gammastrålningsutbrott. De finns överallt i universum och är tillräckligt små för att passera nästan alla föremål, från människor för att leda till byggnader och jorden själv.

Händelserna upptäcktes av forskare vid ANITA -experimentet - det är kort för Antarctic Impulsive Transient Antenna, startade 2006 - på Sydpolen. Dubbelt, ANITA -forskare upptäckte radiosignaler som efterliknade mycket energiska neutrinoer som till synes kommer uppåt från marken av egen vilja. Forskare är fortfarande förvirrade över aktiviteten, med ett 40 -tal papper som hittills har grymt olika svar - pulserna är neutrinoer som passerade utan hämningar genom hela jordens kärna och kom ut ur marken; pulserna är den efterlängtade "fjärde" neutrino som kallas steril neutrino; rymdens mystiska "mörka materia" är skyldig; eller detta är en helt okänd gräns för partikel- och/eller astrofysikfysik som ber om en nobel.

Ian Shoemaker, en biträdande professor vid Institutionen för fysik och Center for Neutrino Physics, båda delar av Virginia Tech College of Science, har en annan, enklare förklaring. I en ny tidning publicerad i tidningen Annals of Glaciology, Skomakare och flera kollegor menar att avvikelserna inte kommer från neutrinoer, men är bara oväntade reflektioner av de kosmiska strålarna med ultrahög energi som kommer från rymden-missar det översta lagret av is-och kommer sedan in i marken, slår djupt, komprimerad snö som kallas firn.

"Vi tror att underytan är den skyldige, sa skomakaren, tillägger att "firn är något mellan snö och isis. Det är komprimerad snö som inte är tillräckligt tät nog för att vara is. Så, du kan ha densitetsinversioner, med områden där du går från hög densitet tillbaka till låg densitet, och den avgörande typen av gränssnitt där denna reflektion kan hända och kan förklara dessa händelser. "

Shoemaker fick sällskap på tidningen av sin tidigare doktorand. rådgivare, Alexander Kusenko från University of California Los Angeles institution för fysik och astronomi; Andrew Romero-Wolf, medlem i ANITA -teamet och en forskare vid California Institute of Technology's Jet Propulsion Laboratory; och fyra andra forskare, inklusive två glaciologer:Dustin Shroeder från Stanford University och Martin Siegert från Imperial College London.

Kalla det för Occams rakhyvel (det är den hundraåriga teorin att den enklaste lösningen med största sannolikhet är den rätta, för dem som hoppade över filosofi på college), men Skomakare räcker inte ANITA. "Vad ANITA än har hittat, det är mycket intressant, men det är kanske inte en Nobelprisvinnande partikelfysisk upptäckt. "Men han diskonterar inte att de så kallade anomalierna inte har någon vetenskaplig förtjänst." ANITA kunde fortfarande ha upptäckt något intressant om glaciologi istället för partikelfysik, det kan vara att ANITA upptäckte några ovanliga små glaciala sjöar. "

Sub-glaciala sjöar var en annan övervägande av Shoemaker och hans team för reflektionerna. Dessa sjöar, djupt under jorden, fastän, är för långt utspridda enligt aktuell forskning, och därför är inte den mest troliga förklaringen. Men om det finns mycket fler sjöar än tidigare känt, denna upptäckt skulle vara en stor vinst för forskare som studerar landskapet och inredningen i Antarktis. Skomakare och hans team föreslår att forskare medvetet spränger radiosignaler i de områden där avvikelserna inträffade.

"Jag visste ingenting om dem, men de finns verkligen, "Skomakare sa om underglaciärsjöar i Antarktis." Det finns sjöar under isen i Antarktis, och de skulle ha rätt reflekterande egenskaper, men de är inte tillräckligt utbredda. Vår idé är att en del av radiopulsen från en kosmisk stråle kan komma djupt in i isen innan den reflekterar, så att du kan få reflektionen utan fasvändningen. Utan att vända vågan, isåfall, det ser verkligen ut som en neutrino. "

Skomakaren tillade att "När kosmiska strålar, eller neutrinoer, gå genom is med mycket höga energier, de sprider på material inuti isen, på protoner och elektroner, och de kan göra en skur av radio, en stor trevlig radiosignal som forskare kan se. Problemet är att dessa signaler har radiopulsen som är karakteristisk för en neutrino, men tycks gå igenom mycket mer än vad som är möjligt med tanke på känd fysik. Vanliga neutrinoer gör det inte så. Men kosmiska strålar vid dessa energier är vanliga händelser och har setts av många, många experiment. "