Po storu Antarktidos ledo sluoksniu užfiksuoti mįslingi radijo impulsai, kurių mokslininkai ieškojo dešimtmečius. Signalus aptiko eksperimentas Askaryan Radio Array, įrengtas taip, kad „klausytųsi“ trumpų radijo blyksnių, atsirandančių dalelėms sąveikaujant su ledu.
Tyrėjai praneša, kad per daugiau nei 200 dienų duomenų rinkimo laikotarpį identifikavo 13 neįprastų impulsų. Jų kryptis, dažnių spektras ir poliarizacija sutapo su tuo, ko tikimasi pagal teoriją, aprašančią vadinamąjį Askariamo efektą.
Kas yra Askariamo efektas
Dar 1962 metais sovietų fizikas Gurgenas Askariamas pasiūlė idėją, kad itin didelės energijos dalelėms judant tankioje terpėje, pavyzdžiui, lede ar druskoje, turėtų susidaryti specifinis radijo impulsas. Tokia spinduliuotė atsiranda, kai dalelių kaskadoje susiformuoja perteklinis neigiamas krūvis, trumpam „blykstelintis“ radijo bangomis.
Praktinis šio reiškinio patvirtinimas gamtinėmis sąlygomis ilgai buvo sudėtingas, nes reikia ir milžiniškos stebėjimų apimties, ir labai tylios elektromagnetinės aplinkos. Antarktida tam tinka: storas, skaidrus ledas tampa natūraliu detektoriumi, o žmogaus sukelto triukšmo ten minimaliai.
Iš kur gali kilti signalai
Nors tokie impulsai dažnai siejami su neutrinų paieška, šiuo atveju tikėtiniausias šaltinis gali būti itin didelės energijos kosminiai spinduliai. Jiems atsitrenkus į ledo paviršių, susidaro antrinių dalelių kaskada, kuri prasiskverbia į ledą ir sukuria trumpą, bet intensyvų radijo blyksnį.
Vis dėlto pagrindinis mokslinis „prizas“ yra ne patys kosminiai spinduliai, o galimybė tokiu pačiu principu aptikti ultradidelės energijos neutrinus. Šios beveik su medžiaga nesąveikaujančios dalelės gali atnešti informaciją apie ekstremaliausius Visatos procesus, tačiau būtent dėl savo „nematomumo“ jos yra vienos sunkiausiai pagaunamų.
Kodėl tai svarbu astrofizikai
Jei Antarktidos ledas patikimai „veikia“ kaip radijo detektorius, atsiveria kelias kurti dar didesnius, šimtus kubinių kilometrų apimančius stebėjimų tinklus. Tokie detektoriai būtų jautrūs energijoms, kurios gerokai viršija pasiekiamas Žemės dalelių greitintuvuose, todėl leistų tyrinėti fiziką, kuri kitu atveju lieka už laboratorijų ribų.
Didžiausias artimiausių metų iššūkis – atskirti signalus, kuriuos sukelia kosminiai spinduliai, nuo tų, kuriuos sukeltų neutrinai. Skirtumas dažnai slypi įvykių geometrijoje: kosminiai spinduliai paprastai sąveikauja arčiau paviršiaus, o neutrinai gali prasiskverbti gerokai giliau, kol sukelia aptinkamą efektą.
Tyrėjų vertinimu, užfiksuotų impulsų atsitiktinio triukšmo tikimybė yra itin maža, todėl rezultatai laikomi stipriu argumentu, kad metodas realiai veikia. Tai reiškia, kad Antarktidos ledas gali tapti vienu svarbiausių „langų“ į didžiausios energijos kosminius reiškinius.
Leave a Reply