Bei der Suche nach neuen Phänomenen gehen Physiker vielen Spuren nach – zunehmend verzweifelt, da sich nirgends eine eindeutige Abweichung von den bekannten Naturgesetzen zeigen will. Eine solche Fährte ist nun etwas spannender geworden: Ein Südpol-Experiment namens ANITA könnte Hinweise auf eine bisher unbekannte Art von Elementarteilchen aufgespürt haben. Dafür machen sich jedenfalls Forscher um Derek B. Fox von der Penn State University in einem Fachaufsatz stark, der noch nicht von unabhängigen Gutachtern geprüft wurde und somit von Experten bisher nur unter Vorbehalt diskutiert wird.

Sollte die Interpretation stimmen, wären die Folgen allerdings immens. Das Team von ANITA hat in den vergangenen Jahren immer wieder einen mit Messtechnik bestückten Ballon über der Antarktis steigen lassen. In 35 Kilometer Höhe fängt er unter anderem Spuren kosmischer Strahlung auf: Aus dem Weltall prasseln laufend Atomkerne und energiereiche Partikel auf die Atmosphäre und treten dabei so genannte »Luftschauer« los – Kaskaden geladener Elektronen und Positronen, die der Bahn des ursprünglichen Teilchens folgen und meist wie eine Lawine gen Erdboden stürzen.

Mysteriöse Signale aus Richtung Erdkugel

Luftschauer setzen Radiowellenpulse ab, die ANITA auffangen kann. Da das vom Ballon herabhängende Messgerät gen Erdboden blickt, weisen die Forscher für gewöhnlich die Signale von Partikelkaskaden nach, deren Radiowellen von der Erdoberfläche reflektiert wurden. Zwei Teilchenschauer aus den Jahren 2006 und 2014 fallen allerdings aus diesem Muster: Sie kamen ursprünglich nicht von oben, also aus Richtung des Weltalls, sondern wurden von etwas ausgelöst, was von unten kam, also aus Richtung der Erdkugel, wie eine genaue Analyse der Messdaten zeigt.

Laden... © NASA/Balloon Program Office (Ausschnitt) Ballonexperiment ANITA | Ein Ballon trägt die Messvorrichtung zum Nachweis von Radiowellen (rechts) bis in 35 Kilometer Höhe.

Damit kommen als Auslöser aber nur Teilchen in Frage, die zuvor die Erde durchquert haben. Experten müssen hier sofort an Neutrinos denken: Die geisterhaften Partikel können Materie meist ungehindert durchdringen. Die verdächtigen Teilchenschauer aus den ANITA-Daten wurden aber wohl von Partikeln mit einer gewaltigen Energie von einer Trillion Elektronvolt (Physiker sprechen von Exaelektronvolt) losgetreten. Bei diesen Energien bleiben aber selbst Neutrinos regelmäßig an Atomkernen im Erdinneren hängen.