Ezt a – nevezzük így – anomáliát az Antarktiszi Impulzív Tranziens Antenna (ANITA) érzékelte, amely lényegében egy ballonról csüngő részecskedetektor, és mintegy 40 kilométeres magasságból figyeli a kozmikus sugarakat és neutrínókat.

Ilyen nem is lehetne: különös rádiójelek érkeznek a sarkvidéki jég alól Egy Antarktiszon zajló kísérlet furcsa rádióimpulzusokat észlelt a jég alól.

A világűrből érkező kozmikus sugarak általában a Föld légkörébe csapódva hoznak létre másodlagos részecskezáporokat, amelyek lefelé irányulnak. Az ANITA azonban 2006-os és 2014-es repülései során olyan eseményeket is észlelt, amelyek ennek a szokott és nem is megleő eseménynek a fordítottjai: a részecskék az antarktiszi jégből felfelé, a légkör irányába törtek elő. Ezeknek az eseményeknek az energiája ráadásul (persze relatíve értve) rendkívül magas volt – körülbelül egy exaelektronvolt, ami nagyjából 100 000-szerese annak, amit a Nagy Hadronütköztetőben valaha is elértek. A jelenség magyarázatára a kutatók kezdetben egy óvatos, a klasszikus részecskefizikán nyugvó elmélettel álltak elő: szerintük ezek a jégből felfelé haladó rádiókitörések olyan neutrínók következményei, amelyek keresztülhaladtak a Földön, majd így tehát alulról érkezve kölcsönhatásba léptek az antarktiszi jéggel. Ezzel a hipotézissel az a probléma, hogy a neutrínók igen ritkán lépnek kölcsönhatásba az anyaggal úgy általában – így ez az okfejtés bár elég valószínűtlen, de legalább nem lehetetlen.

Az argentin Pierre Auger Obszervatórium legújabb eredményei azonban most épp ennek az amúgy sem túl jó egészségnek örvendő teóriának vitték be a kegyelemdöfést. A Pierre Auger Obszervatórium ugyanis szintén kozmikus részecskezáporokat figyel meg, de eltérő módszerrel dolgozik: több mint ezer földi részecskedetektorból áll. Ezek a detektorok azokat a gyenge ultraibolya fényeket észlelik, amelyeket a részecskezáporok hátrahagynak a légkörben. Ha az ANITA által észlelt események valóban alulról, a bolygó másik oldaláról érkező részecskezáporok lennének, akkor az Auger Obszervatóriumnak is több ilyet kellett volna észlelnie, hiszen jóval nagyobb területet vizsgál, és már 15 évnyi adat áll rendelkezésére.

Az Auger kutatói kiszámolták, hogy az ANITA által megfigyelt események gyakorisága alapján minimum 8, de átlagosan inkább 30 hasonló eseményt kellett volna detektálniuk, ehelyett mindössze egyetlen ilyet találtak. Ennek az egyetlen eseménynek is 25% az esélye arra, hogy adatértelmezési hiba történt, és kevesebb mint 3 ezrelék annak valószínűsége, hogy ez az eredmény összhangban áll az ANITA-val. Magyarán ezzel gyakorlatilag kizárták azt a konzervatív magyarázatot, miszerint neutrínók okozták volna az ANITA által érzékelt anomáliákat.

Kérdés tehát, hogy mi történik ilyenkor? Jelenleg a kutatók azzal a lenyűgöző lehetőséggel szembesülnek, hogy az ANITA anomáliái esetleg új fizikai jelenségekre utalnak, amelyek akár megkérdőjelezhetik a részecskefizika jelenlegi standard modelljét is. Az alternatív elképzelések között szerepelnek például a szuperszimmetrikus részecskék, steril neutrínók, bomló sötét anyag, illetve a jégben fellépő különleges visszatükröződések.

Bár a rejtély továbbra is megoldatlan marad, a kutatók szerint ez a jelenség izgalmas ugródeszkája lehet: akár új részecskék létezését bizonyítják ezek az események, akár csupán egy még meg nem értett antarktiszi jelenség okozza őket, a titokzatos felfelé irányuló részecskekitörések alaposan feladták tehát a leckét.

(Kép: Stephanie Wissel/Penn State)