Sinyal Radio Aneh Terdeteksi dari Dalam Es Antartika

Hampir dua dekade lalu, sebuah eksperimen yang melayang tinggi di atas Antartika menangkap sinyal aneh. Sinyal ini ditangkap oleh Antarctic Impulsive Transient Antenna (ANITA).

Dirancang untuk menangkap semburan radio sinar kosmik yang jatuh dari atas, pada 2006 ANITA merekam denyut pendek gelombang radio dari bawah, sebuah peristiwa yang tampak seperti pancaran sinar kosmik terbalik, tidak memantul dari permukaan, tetapi berasal dari bawah lapisan es.

Rangkaian instrumen yang dibawa balon udara ini mencatat peristiwa serupa pada 2014, dan para ilmuwan terus bertanya-tanya sejak saat itu. Tidak ada penjelasan yang tepat, yang menunjukkan bahwa penyebabnya bisa jadi adalah partikel yang belum diketahui sains.

"Gelombang radio yang kami deteksi berada pada sudut yang sangat curam, sekitar 30 derajat di bawah permukaan es," jelas astrofisikawan Stephanie Wissel dari Pennsylvania State University, dikutip dari Science Alert.

"Ini masalah yang menarik karena kita masih belum memiliki penjelasan yang jelas tentang anomali apa itu, tetapi yang kita tahu adalah bahwa anomali tersebut kemungkinan besar tidak mewakili neutrino," ujarnya.

Sinyal itu sendiri, denyut gelombang radio yang sangat singkat, sangat mirip dengan apa yang mungkin kita lihat dari 'tau neutrino' yang sulit dipahami, tetapi ada beberapa alasan mengapa interpretasi neutrino terhadap sinyal tersebut sulit dipecahkan.

Para ilmuwan menduga neutrino semacam itu mungkin berasal dari supernova yang kemudian menembus Bumi dan keluar dari sisi yang berlawanan. Namun, hanya deteksi di 2014 yang bertepatan dengan supernova yang mungkin menjadi penyebabnya, tidak ada peristiwa serupa yang ditemukan pada deteksi pada 2006.

Selain itu, sudut deteksi yang curam berarti neutrino harus menembus batuan sebelum muncul dari es. Neutrino mengalir melalui materi sepanjang waktu, itulah yang mereka lakukan, dan mengapa kita menyebutnya 'partikel hantu'. Namun, bukan itu masalahnya.

"Ada satu miliar neutrino yang melewati kuku jari Anda setiap saat, tetapi neutrino tidak benar-benar berinteraksi," kata Wissel.

"Jadi, ini seperti pedang bermata dua. Jika kita mendeteksinya, artinya mereka telah menempuh jarak sejauh ini tanpa berinteraksi dengan apa pun. Kita mungkin mendeteksi neutrino yang datang dari tepi Alam Semesta yang teramati," jelasnya.

Untuk membantu memecahkan misteri sinyal radio yang merambat ke atas, sebuah tim peneliti internasional yang besar melakukan studi cermat terhadap data yang dikumpulkan oleh Observatorium Pierre Auger di Argentina, yang dirancang untuk mempelajari sinar kosmik berenergi tinggi.

Mereka melakukan simulasi untuk menentukan bagaimana peristiwa ANITA mungkin muncul dalam data Observatorium Pierre Auger, dan menelusuri pengamatan dari 2004 hingga 2018, untuk mencari sinyal serupa.

Mereka tidak menemukan apa pun yang menjelaskan deteksi ANITA. Namun, dalam sains, tidak menemukan apa pun seringkali berarti menemukan sesuatu, meskipun sesuatu itu merupakan serangkaian pilihan yang lebih sempit.

Dalam hal ini, artinya para ilmuwan dapat dengan yakin mengesampingkan neutrino sebagai penjelasan atas sinyal-sinyal tersebut. Namun, hal itu tidak serta-merta berarti kita sedang mengamati partikel baru. Kita akan membutuhkan pengamatan lebih lanjut untuk menentukan apa yang dilihat ANITA dari es Antartika.

Adapun wahana ANITA saat ini sudah pensiun. Penerbangan terakhirnya terjadi pada 2016. Eksperimen balon Antartika baru yang disebut Payload for Ultrahigh Energy Observations (PUEO), penerus ANITA, akan segera mulai beroperasi .

"Dugaan saya adalah bahwa beberapa efek propagasi radio yang menarik terjadi di dekat es dan di dekat cakrawala yang tidak sepenuhnya saya pahami, tetapi kami tentu telah menjelajahi beberapa di antaranya, dan kami juga belum dapat menemukannya," kata Wissel.

Ia menyebutkan, ini adalah salah satu misteri yang sudah lama ada, dan ia senang ketika menerbangkan PUEO, sensitivitas para pengamat akan lebih baik.

"Pada prinsipnya, kita akan mendeteksi lebih banyak anomali, dan mungkin kita akan benar-benar memahaminya. Kita juga mungkin mendeteksi neutrino, yang dalam beberapa hal akan jauh lebih menarik," tutupnya.