یک آزمایش بالونی بر فراز قطب جنوب که با هدف شناسایی امواج رادیویی کیهانی طراحی شده بود، به‌طور غیرمنتظره‌ای سیگنال‌های عجیبی را ثبت کرده که به نظر می‌رسد از اعماق یخ‌های قطب جنوب می‌آیند. این سیگنال‌ها، به گفته دانشمندان، درک کنونی ما از فیزیک ذرات را به چالش می‌کشند.
این آزمایش که آنتن گذرای آنی قطب جنوب (ANITA) نام دارد، شامل مجموعه‌ای از آنتن‌های رادیویی است که بر روی بالون‌های ناسا، در ارتفاعی بین ۳۰ تا ۳۹ کیلومتر بالای سطح قاره‌ی جنوبگان پرواز می‌کنند. در سال‌های اخیر، این آشکارساز پالس‌های رادیویی‌ای را ثبت کرده که ظاهراً از درون زمین بالا آمده‌اند. طبق گفته استفانی ویسل، دانشیار فیزیک در دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا، ANITA این سیگنال‌ها را در "زاویه‌هایی بسیار تند، مثلاً ۳۰ درجه زیر سطح یخ" شناسایی کرده است. این موضوع نشان می‌دهد که پالس‌های رادیویی از میان ۶٬۰۰۰ تا ۷٬۰۰۰ کیلومتر (۳٬۷۰۰ تا ۴٬۳۰۰ مایل) سنگ جامد عبور کرده‌اند تا به آشکارساز برسند—که طبق مدل‌های کنونی فیزیک ذرات، اصلاً نباید ممکن باشد.
بر اساس نظریه‌های فعلی، چنین سیگنال‌هایی باید کاملاً توسط سنگ جذب می‌شدند و بنابراین شناسایی آن‌ها نباید ممکن باشد. ویسل در بیانیه‌ای دانشگاهی گفت: «این یک مسئله جالب است، چون ما هنوز واقعاً توضیح روشنی برای این ناهنجاری‌ها نداریم.» یافته‌های او و همکارانش در ماه مارس در مجله Physical Review Letters منتشر شده است.
هدف اصلی ANITA، جمع‌آوری اطلاعات درباره‌ی رویدادهای اعماق فضا از طریق تحلیل سیگنال‌هایی است که به زمین می‌رسند. این آزمایش نقش کلیدی‌ای در جست‌وجوی نوترینوها دارد — ذراتی گریزان، بدون بار الکتریکی و با کمترین جرم در میان ذرات زیراتمی شناخته‌شده.
نوترینوها در سراسر جهان هستی فراوان‌اند — آن‌ها به‌طور مداوم از درون بدن ما عبور می‌کنند — و معمولاً از منابع پرانرژی مانند خورشید یا ابرنواخترها می‌آیند. اما مشکل اینجاست که شناسایی سیگنال‌های آن‌ها بسیار دشوار است. ANITA با هدف حل این مشکل طراحی شده تا امواج رادیویی‌ای را که نوترینوها هنگام برخورد با یخ قطب جنوب تولید می‌کنند، شناسایی کند.
این آشکارساز بالونی هنگام پرواز بر فراز نواحی پوشیده از یخ، به‌دنبال «دوش‌های یخی» می‌گردد — آبشاری از ذرات که در اثر برخورد نوترینو با یخ سطحی ایجاد می‌شود. این آبشارهای ذره‌ای امواج رادیویی‌ای تولید می‌کنند که توسط ANITA قابل شناسایی هستند. نوترینوهایی که با یخ برخورد می‌کنند همچنین ممکن است یک ذره ثانویه به نام "تاو لپتون" تولید کنند که به‌تدریج شکسته شده و انرژی‌اش را از دست می‌دهد. این واپاشی، نوع دیگری از تابش به نام «دوش هوایی» ایجاد می‌کند. پژوهشگران می‌توانند با تمایز میان دوش‌های یخی و هوایی، ذره‌ای را که موجب ایجاد سیگنال شده مشخص کرده و سپس مسیر سیگنال را تا منبع اولیه آن پیگیری کنند.
این سیگنال‌های مرموزی که ANITA شناسایی کرده، می‌تواند نشانه‌ای از فیزیک جدید باشد — یا اینکه درک ما از نوترینوها و چگونگی عبورشان از ماده، هنوز کامل نیست.