南極冰層驚現神秘無線電訊號 科學家直呼「不尋常」

美國NASA「南極瞬態脈衝天線」(ANITA)實驗計畫近期在分析數據時，意外捕捉到兩組異常的無線電脈衝訊號。令人費解的是，這些訊號並非如預期從冰面反射而來，反而是從地平線下方穿透而出，這樣的傳播角度完全顛覆現有粒子物理學認知，可能暗示著科學界尚未發現的新型粒子或交互作用。

賓州州立大學物理學家Stephanie Wissel博士表示：「我們偵測到的無線電波以極陡峭角度穿越冰層，約在冰面下30度處出現。根據計算，這些異常訊號必須穿透數千公里厚的岩層才能抵達偵測器，理論上早該被岩層吸收殆盡。」

研究團隊排除了這些訊號來自微中子(neutrino)的可能性。雖然宇宙中充斥著源自太陽、超新星甚至大爆炸的高能微中子，但這些「幽靈粒子」極難捕捉——每秒有數十億個微中子穿過你的指甲，卻幾乎不與任何物質作用。

Wissel博士解釋：「這正是偵測微中子的矛盾之處。若能捕捉到它們，代表這些粒子跨越浩瀚宇宙卻未與其他物質交互作用。我們可能正在接收來自可觀測宇宙邊緣的微中子訊號。」

為提高捕捉效率，全球科學家致力研發特殊偵測器。ANITA正是其中佼佼者，選擇南極作為觀測點正是看中當地極低的外來訊號干擾。這組搭載在氣球上的無線電偵測系統能在40公里高空掃描冰原，捕捉所謂的「冰簇射」(ice shower)現象。

當特殊類型微中子（稱為陶微中子）與冰層作用時，會產生次級粒子「陶輕子」，其衰變過程會釋放可偵測的無線電波。若肉眼可見，這些「空氣簇射」(air shower)現象就像單向燃放的煙火。研究團隊能藉此區分冰簇射與空氣簇射，並反推粒子來源。

然而最新發現的異常訊號卻無法用現有模型解釋。團隊比對ANITA多次飛行數據，並與IceCube實驗、皮耶·奧傑天文台等獨立觀測結果交叉驗證後，確認這些訊號既非已知粒子，也未被其他偵測器記錄。

Wissel博士透露：「我們正在打造新一代偵測器『PUEO』，其靈敏度將大幅提升。或許屆時能解開這個懸而未決的謎團——也可能是更令人振奮的微中子發現。」目前這項研究已發表於《物理評論快報》。