Misteriosi Impulsi radio anomali nell’Antartide : la scoperta che sfida la fisica

Misteriosi impulsi radio anomali in Antartide: la scoperta che sfida la fisica. Immagine dell'esperimento ANITA in volo, con palloni stratosferici che catturano onde radio provenienti dal ghiaccio antartico

Nel cuore dell’Antartide, dove il silenzio del ghiaccio è rotto solo dal vento e dallo scricchiolio del permafrost, qualcosa ha turbato gli scienziati: impulsi radio anomali nell’Antartide  che emergono dal sottosuolo, come messaggi cifrati da un mondo sconosciuto. L’esperimento ANITA, un gigantesco pallone stratosferico che sorvola il continente ghiacciato da decenni, è stato il testimone di questa stranezza. Progettato per catturare i deboli sussurri dei neutrini cosmici – particelle subatomiche che attraversano l’universo come fantomatiche messaggeri – ANITA ha invece captato due segnali sotterranei che sembrano sfidare le leggi della fisica. Non sono neutrini, né fenomeni geologici: sono onde radio che emergono da 6.000 chilometri di roccia, come se provenissero da un’altra dimensione. La comunità scientifica è in apnea: siamo di fronte a una nuova particella, a un errore, oa qualcosa che costringerà a rivisitare i manuali di fisica?

Il  mistero degli impulsi radio anomali nell’Antartide  

ANITA è un osservatore solitario. Sospeso a 40 chilometri di altezza, sorvola l’Antartide come un’aquila meccanica, le antenne rivolte verso il ghiaccio per catturare le onde radio generate dagli impatti dei neutrini. Questi segnali, chiamati “sciami di ghiaccio” , sono impronte digitali del cosmo: rivelano l’esistenza di particelle che altrimenti rimarrebbero invisibili. Ma nel 2023, due fenomeni sotterranei sono arrivati ​​da un angolo impossibile. Non provenivano dall’alto, ma da sotto il ghiaccio, come se qualcosa avesse perforato 6.000 chilometri di crosta terrestre per inviare un messaggio.

Stephanie Wissel, fisica della Penn State University, li definisce “segnali fuori schema” . Le onde presentano una polarizzazione orizzontale, ma mancano le inversioni tipiche dei riflessi atmosferici. “Se fossero neutrini, IceCube o Pierre Auger avrebbero registrato tracce” spiega Wissel, “ma i dati sono deserti” .

I ricercatori sono in bilico tra ipotesi audaci e dubbi. Potrebbero trattarsi di “sciami d’aria” generati da particelle che si sviluppano verso l’alto, ma la loro traiettoria è così acuta da sembrare irrealizzabile. Altri ipotizzano fenomeni quantistici mai osservati: particelle ipotetiche o effetti di rifrazione radio che la scienza non ha ancora catalogato. “Forse c’è un canale di propagazione sconosciuto vicino al ghiaccio” ipotizza Wissel, “ma non abbiamo ancora la chiave per decifrarlo” .

Il dubbio più elettrizzante? Che questi segnali sono il primo indizio di una “nuova fisica” , fenomeni che sfuggono ai modelli esistenti. Come quando, nel 1987, l’esplosione di una supernova ha riscritto le regole dei neutrini, forse qui c’è qualcosa di altrettanto rivoluzionario.

ANITA: il telescopio stratosferico che guarda sotto il ghiaccio 

ANITA è un’apparecchio ingegnoso, quasi un’opera d’arte. Il pallone stratosferico, grande quanto una casa, solleva antenne dirette verso il ghiaccio antartico , catturando onde radio invisibili ai sensori terrestri. Abbiamo queste antenne radio su un pallone che vola a 40 chilometri sopra il ghiaccio dell’Antartide”, ha spiegato in una dichiarazione Stephanie Wissel, professoressa associata di fisica, astronomia e astrofisica alla Penn State University .Questo design è geniale:  evita l’interferenza dell’atmosfera e scansione aree immense, come un occhio che spazia dall’Alaska all’Argentina.

Ma i suoi creatori non immaginavano di ricevere messaggi sotterranei . “Era come aspettare una lettera da un amico, e ricevere un biglietto da un alieno” ammette Wissel  , ridacchiando tra lo stupore e l’emozione. Ora, la missione PUEO, con i sensi più sensibili, sta preparando il “contrattacco” : una nuova avventura scientifica per catturare più anomalie e capire finalmente da dove vengono.

L’Antartide, con i suoi ghiacciai che custodiscono misteri da millenni, è dunque diventata una sorta di “teatro degli enigmi” . ANITA non è solo uno strumento: è un ponte tra la terraferma e l’inimmaginabile, un ricordo che la natura è ancora piena di sorprese.

Il dilemma tra neutrini e nuove leggi della natura 

Se questi fenomeni sotterranei sono neutrini, qualcosa non quadra. I neutrini tau, per esempio, dovrebbero generare “sciami d’aria” osservabili da IceCube, ma i dati sono silenziosi. “Se esistessero a queste energie, sarebbero già saltati fuori” dice Wissel, come un detective che esclude un sospettato.

Allora, cosa resta? Le ipotesi volano: particelle ipotetiche come gli “axioni” oi “fotoni oscuri” , che interagiscono con il ghiaccio in modi imprevisti? Oppure un fenomeno di rifrazione radio così strano che non è mai stato studiato? “Forse stiamo guardando una particella che viola le regole della materia” ipotizza un fisico, “come se volesse dirci che il nostro universo è solo un pezzo di un puzzle più vasto” .

Il team ha scartato i raggi cosmici oi fenomeni geologici: niente spiega quegli impulsi. La strada è aperta a ipotesi radicali, come l’esistenza di un “tunnel quantistico” sconosciuto o di particelle che si muovono al di fuori delle nostre equazioni. “Se confermati, questi segnali potrebbero rivoluzionare la fisica delle particelle, come quando, nel 1998, si scoprì che l’universo si sta espandendo a velocità crescente” aggiunge Wissel.

Per ora, gli scienziati puntano a PUEO, un esperimento che aguzzerà l’occhio di ANITA. Con sensori più precisi e algoritmi avanzati, potrebbe rivelare se i segnali sono casuali o un indizio di qualcosa di strutturale. Come dice Wissel: “Se questi impulsi sono reali, potrebbero star vivendo il momento in cui la fisica entra in una nuova era” .

Le implicazioni per l’avvenire della ricerca cosmica 

Se questi segnali sono davvero un fenomeno nuovo, l’impatto sarà straordinario. Potrebbero aprirci le porte a particelle mai osservare, come quelle ipotizzate per l’energia oscura, o nuovi meccanismi di interazione a livello subatomico. L’Antartide, con i suoi ghiacciai che funzionano come “telescopi” naturali, diventerà un obiettivo prioritario per gli astronomi.

Progetti come PUEO sono già in marcia: “Se riusciremo a replicare i dati, potremo capire se si tratta di un fenomeno raro o di una costante naturale” spiega Wissel, con un misto di curiosità e trepidazione. Questo è il genere di sfida che spinge gli scienziati a uscire dai binari: come quando, nel 1919, l’eclisse ha confermato la relatività generale di Einstein.

La collaborazione tra ANITA, IceCube e Pierre Auger è cruciale. Condividendo dati e modelli, gli scienziati potrebbero collegare anomalie sparse per tracciare una mappa verso la verità. “Forse gli impulsi sono solo il primo capitolo di una storia più grande” dice un ricercatore.

Ma il mistero è anche filosofico: se la natura ci invia messaggi che non capiamo, forse è il segnale che la fisica è solo una lingua parziale per descrivere il cosmo. Come dice Wissel: “Forse stiamo ascoltando una melodia, ma non conosciamo ancora la partitura” .

Conclusione:

Gli impulsi radio anomali nell’Antartide sono un enigma che brucia come una stella nello studio della materia. Nonostante siano ancora ipotesi, la loro esistenza è una sveglia: la natura nasconde ancora segreti che potrebbero scardinare le certezze di oggi. L’Antartide, con i suoi ghiacciai eterni, è dunque non solo un laboratorio, ma un ponte tra il conosciuto e l’inimmaginabile. La chiave è nelle mani di esperimenti come PUEO: strumenti che, come esploratori del ventunesimo secolo, corrono verso il futuro con gli occhi rivolti al passato, in attesa di svelare cosa si cela sotto il ghiaccio.

Lo studio è pubblicato su Physical Review Letters .

Redazione

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