在南极洲探测到了似乎不符合粒子物理定律的奇怪脉冲。这些源自冰层下方的无线电波可能是暗物质的证据，自发现以来一直让科学家们感到困惑。
发表在《物理评论快报》上的一项新研究提供了这些奇怪信号的详细信息。在南极洲，无线电波通常是在被冰层反射后被探测到的。然而，最近发现的这些无线电波似乎来自冰层下方，这个位置无法用物理学来解释，可能表明存在一种新的、此前未见的粒子类型。
“我们探测到的无线电波角度非常陡峭，就像在冰面下方 30 度，”宾夕法尼亚州立大学物理学、天文学和天体物理学副教授 Stephanie Wissel 在一份新闻稿中说。“这是一个有趣的问题，因为我们仍然没有解释这些异常现象是什么，但我们确实知道的是，它们很可能不是中微子。”
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在南极洲探测奇怪信号
这些奇怪信号是由南极脉冲瞬态天线（ANITA）实验探测到的。ANITA 是一个安装在气球上、高空飞越南极洲的科学仪器集合。这些仪器旨在探测宇宙射线撞击大气层时产生的无线电波。
通常情况下，ANITA 希望探测到的无线电波是由中微子组成的。中微子非常普遍且极其微小，是质量最小的亚原子粒子。由于它们非常小，所以也极其难以找到，需要 ANITA 这样的精密探测仪器。
“任何时候，你都有数十亿个中微子穿过你的指甲盖，但中微子实际上并不相互作用。所以，这是双刃剑问题。如果我们探测到它们，就意味着它们在没有与其他任何东西相互作用的情况下旅行了这么长的距离。我们可能探测到的是来自可观测宇宙边缘的中微子，”Wissel 在新闻稿中说。
尽管难以探测，但其回报巨大。即使是来自中微子的最微弱信号也包含大量重要信息。一旦探测到一个信号，就可以追踪其来源，这能让科学家们比最强大的望远镜了解更多关于宇宙的信息。
中微子与异常信号
就其物理学而言，中微子信号很容易追溯其起源，因为它们的工作方式类似于一个弹力球——无论球以什么角度被扔出去，我们总是可以预测它会以相同的角度弹回。
新探测到的信号不像这样具有可预测性，因为它奇怪的角度比以往观察到的任何角度都要锐利得多。这使得 ANITA 团队断定，这些信号不是中微子，而是被称为异常信号。
异常信号，就像在南极洲探测到的信号一样，其行为方式无法通过现有的粒子物理模型进行预测或理解。尽管科学家们尚未弄清楚这些信号是什么或来自何处，但有一些理论，包括这些信号可能暗示着暗物质的存在。
研究团队目前正在为设计一个比 ANITA 更大、更好的探测器进行设计。他们希望，一旦建成，新探测器将能够提供更多关于来自南极冰层深处奇怪异常信号的信息。
“我很高兴，当我们驾驶 [新探测器] 时，我们将拥有更高的灵敏度。原则上，我们会探测到更多的异常信号，也许我们最终会理解它们是什么。我们也可能会探测到中微子，这在某些方面会更加令人兴奋，”Wissel 在新闻稿中说。
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《物理评论快报》。使用皮埃尔·奥格天文台搜索 ANITA 探测到的异常事件
