大家好，我是魅力科學君，今天我們要聊的話題是：根據(jù)一項基于“南極脈沖瞬變天線”（Antarctic Impulsive Transient Antenna，簡稱ANITA）探測數(shù)據(jù)的研究，南極地下傳出兩個神秘信號，讓科學家感到迷茫。下面我們就來具體了解一下這到底是怎么回事。

根據(jù)介紹，“南極脈沖瞬變天線”是一個搭載在高空氣球上的探測裝置，主要用于在40公里左右的高空，探測超高能中微子與南極冰層相互作用產(chǎn)生的無線電脈沖信號，而之所以選擇在南極，是因為那里空氣寒冷又干燥，并且基本上不會受到無線電噪聲的干擾。

其原理簡單來講就是，由于中微子極為微小，速度極快，并且不參與電磁相互作用，而引力對它們的影響也可以忽略不計（因為它們質(zhì)量極為微小），因此在能量相對較低的情況下，來自宇宙深空的中微子基本上都可以直接穿過地球，不與任何地球物質(zhì)發(fā)生相互作用。

不過隨著能量的提升，中微子與地球物質(zhì)發(fā)生相互作用的概率也會不斷增大，所以對于那些能量極高的超高能中微子來講，當它們剛剛接觸南極冰蓋之時，就有相對較高的概率與其中的物質(zhì)發(fā)生相互作用。

而這樣的情況一旦發(fā)生，就會產(chǎn)生能量極高的粒子簇，它們會以接近光速的速度穿過冰層，并激發(fā)出一種被稱為“阿斯卡萊恩輻射”（Askaryan radiation）的瞬時無線電脈沖信號。

在過去的日子里，“南極脈沖瞬變天線”已經(jīng)探測到了不少這樣的信號，然而科學家在對其進行深入研究時，卻發(fā)現(xiàn)了兩個神秘信號，為什么說它們“神秘”呢？答案就是：它們的方向不對——其他的信號都是“自上而下”，而它們卻是“自下而上”。

科學家通過分析探測到的無線電脈沖信號的極化特征、波形結(jié)構(gòu)以及在天線陣列中的到達時間差，結(jié)合南極冰層的電磁傳播特性，利用干涉測量和方向重建算法，反演出了信號的傳播方向。

在經(jīng)過反復核實之后，科學家確認了這兩個信號是從南極地下傳出來的，也就是說，如果信號來自中微子，那它們就是中微子從地球內(nèi)部穿透地殼、冰層后向上飛出所激發(fā)出無線電脈沖信號。

據(jù)我們所知，地球內(nèi)部是不可能產(chǎn)生超高能中微子的，所以如果是中微子，那唯一的解釋就是，它們來自宇宙深空，從另一側(cè)進入地球，然后再穿過地球，并最終從南極的地下飛出，而根據(jù)科學家的計算，如果真是這樣，那它們就需要在地球內(nèi)部穿行6000至7000公里的距離。

但正如前文所言，中微子與地球物質(zhì)發(fā)生相互作用的概率會隨著能量的提升而不斷增大，而從理論上來講，能產(chǎn)生“阿斯卡萊恩輻射”的中微子，其能量需要達到EeV級別（eV即電子伏特，1EeV = 10^18eV），而這種能量的中微子，其在地球內(nèi)部的平均自由程僅為100公里左右。

而這也就意味著，能量如此之高的中微子，根本不可能在地球內(nèi)部穿行6000至7000公里的距離。但問題是，如果這兩個信號不是中微子產(chǎn)生的，又會是什么呢？

實際上，這正是科學家感到迷茫的原因，因為這無法用現(xiàn)有的理論對進其行合理的解釋，總的來講，我們可能真沒搞懂宇宙，或許宇宙中隱藏著某種我們未知的粒子，或者是一種尚未被發(fā)現(xiàn)的物理過程，甚至可能預示了現(xiàn)有理論之外的“新物理”。

就目前的情況來看，這是一個巨大的謎團，不過相關(guān)的研究仍在進行之中，期待在未來的日子里，科學家能有更多發(fā)現(xiàn)，進而揭開其中的奧秘。