남극 얼음 아래의 이상한 무선 신호: 풀리지 않은 미스터리

(댄 트리) - 남극 얼음 깊은 곳에서 방출된 이상한 무선 신호가 기존 물리 법칙에 도전하고 새로운 방향을 열었습니다.

특이한 신호로 과학자들은 두통을 겪다

ANITA 안테나 클러스터가 남극에서 운영을 위해 준비 중입니다(사진: Science Alert).

고에너지 우주선과 특성이 유사한 특이한 무선 신호가 남극 얼음 아래 깊숙한 곳에서 나오는 것이 감지되었지만, 과학자들은 거의 20년 동안 그 원인을 설명하지 못했습니다.

많은 가설이 제시되었지만, 이 현상은 아직 만족스럽게 설명되지 않았습니다. 이로 인해 물리학자들은 견고해 보였던 몇몇 이론적 토대를 재고해야 했습니다.

이 이상한 현상은 2006년 ANITA라는 장치 덕분에 처음 기록되었습니다. ANITA는 풍선에 장착된 특수 안테나 시스템으로, 지구 대기에 들어오는 우주선의 무선 신호를 포착하는 역할을 합니다.

하지만 ANITA는 위에서 신호를 수신하는 대신, 얼음 아래에서 최대 30도 각도로 짧은 전파 펄스를 감지했습니다. "대우주선 소나기"에 비유되는 이 현상은 알려진 물리 법칙을 완전히 거스르는 것입니다.

이것이 이전에 알려지지 않은 입자의 첫 번째 신호일까요, 아니면 인간이 아직 완전히 탐구하지 못한 자연 현상일까요? 정답이 무엇이든, 이 발견은 우주의 기본 입자와 힘을 이해하기 위한 탐구에 새로운 장을 열 것이 분명합니다.

새로운 정의가 필요합니다

PUEO 장치가 배치된 후의 모습을 묘사한 그림(사진: 하와이 대학교)

2014년에도 비슷한 현상이 기록되었습니다. 일부 과학자들은 이것이 타우 중성미자의 징후일 수 있다고 의심합니다. 타우 중성미자는 물질을 흔적도 남기지 않고 통과하는 능력으로 유명한 기본 입자로, 탐지가 매우 어렵습니다.

그러나 펜실베이니아 주립 대학의 천체물리학자 스테파니 위셀 박사에 따르면, 이 현상은 현대 물리학의 이해 범위를 넘어서는 완전히 새로운 유형의 입자의 징후일 수 있습니다.

"우리는 아직 이러한 특이한 신호가 정확히 무엇인지 알 수 없지만, 현재 모델에서 설명하는 대로 타우 중성미자는 아닐 가능성이 높습니다."

위셀 박사에 따르면, 이 이상 현상은 신호가 나타나는 각도에 있습니다. 만약 이 신호가 실제로 타우 중성미자라면, 감지 가능한 신호를 생성하기 전에 지구 핵을 통과하여 수십 킬로미터의 고밀도 암석을 통과해야 할 것입니다. 이는 현재 물리학 이론으로는 매우 가능성이 낮은 시나리오입니다.

"중성미자는 인체를 포함한 모든 것을 통과할 수 있기 때문에 유령 입자로 알려져 있습니다. 하지만 중성미자가 상호작용하여 우리가 감지할 수 있는 신호를 생성하는 경우는 극히 드뭅니다."라고 그녀는 설명했습니다.

가설을 검증하기 위해 연구팀은 아르헨티나의 피에르 오제 천문대에서 수집한 데이터를 분석했습니다. 이 시설은 매우 높은 에너지의 우주선을 연구하는 데 특화되어 있습니다.

그러나 2004년부터 2018년까지 10년 넘게 수집된 데이터에서 ANITA 장비가 기록한 현상과 일치하는 신호는 발견되지 않았습니다. 이로 인해 연구진은 타우 중성미자의 존재 가능성을 배제하는 동시에, 이전에 알려지지 않았던 완전히 새로운 입자의 존재 가능성을 제기하게 되었습니다.

과학자들은 아직 공식적인 답변을 내놓지 못했지만, ANITA의 후속 프로젝트인 PUEO에 기대가 모아지고 있습니다. PUEO는 곧 남극에서 풍선을 통해 배치될 예정입니다.

첨단 센서 기술과 훨씬 더 높은 감도를 갖춘 PUEO는 우주의 신비한 물질 신호를 찾는 데 새로운 문을 열어줄 것으로 기대됩니다.

위셀 박사는 낙관적인 전망을 내비쳤습니다. "앞으로 더 많은 이상 신호를 감지할 수 있을 것으로 믿습니다. 그리고 이번에는 그 신호의 근원을 진정으로 이해할 수 있을 것입니다."

출처: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/tin-hieu-vo-tuyen-la-duoi-lop-bang-nam-cuc-bi-an-chua-co-loi-giai-20250617100436061.htm