Необъяснимо, но факт: что скрывают аномальные радиосигналы в Антарктиде

Когда говорят, что какое-то явление "не вписывается в законы физики", обычно оказывается, что мы просто ещё не все нюансы этих законов понимаем.

А вот с аномальными радиосигналами, зафиксированными над Антарктидой установкой ANITA, всё пока действительно выглядит странно. В 2016–2018 годах антенны на аэростате NASA поймали несколько мощных всплесков радиоволн, которые, судя по расчётам, пришли не из космоса сверху, а как бы "из-подо льда" — под углом около 30° ниже горизонта. При существующих моделях взаимодействия частиц и распространения волн через толщу Земли такого просто не должно происходить: сигнал должен быть полностью поглощён породой и льдом.

Популярное объяснение про экзотические тау-нейтрино, которые прорываются сквозь Землю и рождают каскады частиц, уже проверили — и пока оно не подтверждается другими обсерваториями, вроде IceCube или Пьера Оже. Варианты с помехами и банальными сбоями тоже не прошли проверку. В результате физики вынуждены честно признать: у нас либо очень редкий и сложный природный эффект на грани чувствительности приборов, либо нам не хватает какого-то кусочка в теоретической картине.

Сравнение: как это должно работать и что увидела ANITA

Чтобы понять, почему учёные так взволнованы, полезно сопоставить "нормальное" поведение космических частиц и зарегистрированную аномалию.

Именно это сочетание "не так, как обычно" и "не получается списать на помеху" и сделало историю с ANITA одной из самых обсуждаемых тем в астрофизике высоких энергий.

Плюсы и минусы "аномалий" для науки

По сути, аномалии — это стресс-тест для науки: если теория выдерживает, она становится только крепче; если нет, мы получаем шанс построить более точную картину мира.

Мифы и правда

•  Миф: "Сигналы в Антарктиде полностью опровергли физику".
  Правда: речь идёт о нескольких событиях, которые не укладываются в текущие модели. Это вызов для уточнения теории, а не её отмена.
•  Миф: "Учёные скрывают, что это инопланетные сигналы".
  Правда: все данные публикуются в открытых журналах, обсуждаются на конференциях и доступны научному сообществу. Сценарий с внеземным разумом даже не рассматривается всерьёз — он просто не соответствует параметрам сигналов.
•  Миф: "Раз другие детекторы ничего не видели, значит ANITA ошиблась".
  Правда: разные инструменты видят разные типы событий. Отсутствие аналогов — повод для осторожности, но не автоматическое опровержение. Поэтому и строят PUEO, а не закрывают тему.

Три интересных факта

1. Установка ANITA летает на высоте порядка 35-40 км на стратостатном аэростате, описывая круги над Антарктидой и "прослушивая" гигантские площади льда.

2. Нейтрино — одни из самых "скрытных" частиц во Вселенной: триллионы нейтрино каждую секунду пролетают через ваше тело, и почти ни одно из них не взаимодействует с атомами. Именно поэтому их так сложно ловить и так легко перепутать редкий сигнал с шумом.

3. Даже если окажется, что антарктические всплески — не новая физика, а тонкий геофизический эффект, полученные при этом знания помогут лучше калибровать радиолокационные системы и методы зондирования льда и грунта.

Исторический контекст

Аномальные сигналы в физике — не редкость, и многие из них потом становились началом крупных открытий. Вспомним странное "фоновое" шумовое излучение, которое позже оказалось реликтовым излучением Большого взрыва, или необычные кривые вращения галактик, подсказавшие существование тёмной материи.

Антарктические радиовсплески пока далеки от такого статуса, но логика процесса та же:

• сначала прибор фиксирует "что-то не то";
• потом годами проверяют все возможные объяснения;
• параллельно улучшают детекторы и теоретические модели.

Через несколько лет история с ANITA и PUEO войдёт в учебники либо как пример того, как аккуратно разобрались с хитрой помехой, либо как отправная точка для нового раздела физики частиц. И тот и другой вариант одинаково ценны для науки.

Частые вопросы

Это точно не инопланетяне?

Нет никаких данных, которые указывали бы на искусственный характер сигналов. Речь идёт о коротких радиовсплесках, которые по своим параметрам похожи на отклик от каскадов частиц в льду, но приходят под неожиданным углом. Всё обсуждение идёт в рамках астрофизики и физики частиц — ни о каких "сообщениях" или модулированных сигналах речь не идёт.

Почему IceCube и обсерватория Пьера Оже ничего похожего не видели?

У каждого детектора свои энергия, чувствительность и поле зрения. ANITA "смотрит" на радиоволны, отражённые от льда, IceCube фиксирует вспышки света внутри льда, а Оже — свет и частицы в атмосфере. То, что аномалия пока попала только в диапазон ANITA, не делает её автоматически ошибкой, но и не позволяет сразу объявить "прорыв". Именно поэтому строят новый прибор PUEO — чтобы проверить, повторится ли эффект.

Могут ли сложные свойства антарктического льда объяснить эти сигналы?

Это один из наиболее осторожных и реалистичных сценариев. Лёд — не однородная среда: в нём есть слои, трещины, воздушные включения, переходные зоны между льдом и породой. Радиоволны могут отражаться, преломляться и многократно переотражаться, создавая на детекторе картину, похожую на "выходящий снизу" сигнал. Сейчас именно такие модели активно изучают и хотят проверить с помощью PUEO.

Что даст нам новый детектор PUEO?

PUEO будет чувствительнее и "умнее" ANITA в плане обработки сигналов. Он позволит:

• точнее определять углы прихода всплесков;
• лучше различать реальные каскады частиц и помехи;
• собрать больше статистики в том же регионе.

Если аномалия повторится, это серьёзно усилит аргументы в пользу нового физического или геофизического сценария. Если нет — возрастёт вероятность, что события ANITA были редкой комбинацией случайных факторов.