Des signaux mystérieux en Antarctique remettent en question la compréhension de la physique
Dans l'étendue vaste et glacée de l'Antarctique, une énigme scientifique a émergé. Une expérience initialement conçue pour capter les ondes radio cosmiques est tombée sur quelque chose de bien plus déroutant : des signaux bizarres semblant provenir des profondeurs de la surface de la Terre. Ces découvertes inattendues, suggèrent les scientifiques, pourraient remettre en question notre compréhension fondamentale de la physique des particules.
L'Antarctic Impulsive Transient Antenna (ANITA), un ensemble sophistiqué d'antennes radio transportées par des ballons de la NASA, vole à des altitudes de 30 à 39 kilomètres au-dessus du paysage antarctique. Sa mission principale est d'analyser les signaux qui atteignent la Terre, en cherchant à comprendre les événements de l'espace lointain. Imaginez-le comme une oreille géante, volant haut, écoutant les murmures du cosmos.
Cependant, au cours des dernières années, ANITA a capté des impulsions radio particulières qui semblent remonter de l'intérieur même de la Terre. Selon Stephanie Wissel, professeure associée de physique à Penn State et co-auteure de l'étude, ces signaux ont été détectés à des angles incroyablement aigus, comme s'ils avaient traversé des milliers de kilomètres de roche solide pour atteindre le détecteur. Pour mettre les choses en perspective, imaginez essayer d'entendre quelqu'un chuchoter à travers une chaîne de montagnes - c'est l'échelle de ce qu'ANITA détecte.
Le problème, selon notre compréhension actuelle de la physique, est que ces impulsions radio ne devraient pas être capables de pénétrer autant de roche. La Terre devrait les absorber complètement, les rendant indétectables. Pourtant, ils sont là, défiant les attentes et posant une énigme scientifique importante.
La chasse aux neutrinos et les découvertes inattendues
Bien que l'objectif principal d'ANITA soit de détecter les neutrinos - des particules insaisissables, presque sans masse, qui imprègnent l'univers - les signaux anormaux ne semblent pas être liés à ces particules. Les neutrinos, abondants dans tout le cosmos, bombardent constamment notre planète, provenant de sources de haute énergie comme le Soleil ou les supernovas. Imaginez-les comme de minuscules balles cosmiques, zonzonnant constamment à travers tout, y compris nous.
ANITA cherche à détecter les faibles émissions radio produites lorsque les neutrinos interagissent avec la glace de l'Antarctique. Il recherche les "averses de glace", des cascades de particules déclenchées par ces interactions. En analysant ces signaux, les scientifiques peuvent obtenir des informations sur la nature et l'origine des neutrinos. Cependant, les angles inhabituels des signaux mystérieux excluent la possibilité qu'ils proviennent de neutrinos interagissant avec la glace.
Pour garantir la validité des résultats, Wissel et ses collègues ont méticuleusement analysé les données de plusieurs vols d'ANITA, les comparant à des modèles mathématiques complexes et à des simulations de rayons cosmiques et d'averses atmosphériques. Ils ont même comparé les données d'ANITA aux résultats d'autres détecteurs de neutrinos importants, tels que l'expérience IceCube. Pourtant, ils n'ont pas pu trouver de réponse, ce qui les a amenés à conclure uniquement que les signaux ne sont pas des neutrinos.
Regard vers l'avenir : la mission PUEO
Les découvertes d'ANITA soulevant plus de questions que de réponses, la communauté scientifique est impatiente d'enquêter plus en profondeur. À Penn State, l'équipe de Wissel travaille déjà sur la mission Payload for Ultrahigh Energy Observation (PUEO), un nouveau détecteur conçu pour être plus grand et plus sensible que son prédécesseur. Cet instrument avancé, espèrent-ils, permettra de faire la lumière sur la nature de ces signaux énigmatiques et peut-être même de détecter les neutrinos avec une plus grande précision.
Wissel elle-même a proposé une première hypothèse, suggérant qu'un effet de propagation radio encore inconnu pourrait se produire près de la glace et de l'horizon. Quelle que soit l'explication, le mystère des signaux antarctiques nous rappelle avec force combien de choses restent inconnues sur notre univers et les possibilités passionnantes que recèle la poursuite de la découverte scientifique. Ce n'est pas la fin, mais seulement le début.
Source: Gizmodo