Eigentlich suchen Forscher:innen mit der Antarctic Impulsive Transient Antenna (Anita) nach Neutrinos, die Hinweise auf Supernovae oder schwarze Löcher in großen Entfernungen geben können. Anita schwebt dazu rund 40 Kilometer über der Antarktis und empfängt Radiowellen, die entstehen, wenn Neutrinos mit Eis in Kontakt kommen.

Jetzt hat ein Forschungsteam um die Astrophysikerin Stephanie Wissel von der Pennsylvania State University ein ungewöhnliches Radiosignal empfangen, das im Widerspruch zum aktuellen Verständnis der Teilchenphysik zu stehen scheint. Kurz gesagt: Ein solches Signal dürfte es eigentlich nicht geben.

„Die Radiowellen, die wir entdeckt haben, kamen aus wirklich steilen Winkeln, etwa 30 Grad unter der Oberfläche des Eises“, erklärte Wissel in einer Mitteilung. Das bedeutet, dass das Signal Tausende Kilometer Stein durchdrungen haben muss, um auf diese Weise auf die Antenne zu treffen.

Neutrinos wären dabei aber längst vom Gestein absorbiert und nicht mehr nachweisbar gewesen. Die Forscher:innen sprechen daher von anomalen Signalen. Eine Erklärung dafür haben sie noch nicht gefunden. „Höchstwahrscheinlich“, so Wissel, handele es sich jedenfalls nicht um Neutrinos.

Ein Abgleich mit ähnlichen Detektoren wie dem Icecube und dem Pierre-Auger-Observatorium ergab zudem, dass diese keine vergleichbaren Signale empfangen haben. Das stellt auch die Möglichkeit infrage, dass es sich – wie einige Forscher:innen meinen – um dunkle Materie handeln könne.

Wissel meint, dass es sich um einen bisher nicht bekannten Effekt bei der Ausbreitung von Radiosignalen handeln könnte, der in der Nähe von Eis sowie nahe des Horizonts auftritt. Im Moment sei das aber eines der vielen Geheimnisse, deren Lösung Jahre dauern könne. Ihre Erkenntnisse dazu haben die Forscher:innen im Fachmagazin Physical Review Journal veröffentlicht.

Mehr Klarheit über das anomale Signal soll bald ein neuer Detektor bringen, der an der Pennsylvania State University entwickelt wird. Die PUEO (Payload for Ultrahigh Energy Observations) genannte Anlage soll größer sein als Anita und noch besser in der Erkennung von Neutrino-Signalen sein.

Die größere Empfindlichkeit könnte dazu beitragen, so hofft Wissel, dass künftig weitere Anomalien entdeckt werden. Vielleicht, so die Forscherin, könne man dann verstehen, worum es sich dabei handle. Noch aufregender wäre für Wissel aber, wenn ihr Forschungsteam mit PUEO Neutrinos empfangen würde.