Un enigma cósmico que ha intrigado a la ciencia durante una década podría no ser lo que parecía. Unas extrañas señales de radio, detectadas en la Antártida no fueron causadas por partículas del espacio y el misterio vuelve al punto de partida.
Entre 2016 y 2018, la Antena de Impulso Transitorio Antártico (ANITA), un detector que vuela en globo sobre el polo sur con una serie de instrumentos que vuela en globo sobre la Antártida diseñados para detectar ondas de radio de rayos cósmicos que impactan la atmósfera, captó una serie de pulsos de radio inusuales. Las señales parecían venir desde el subsuelo, en ángulos que desafiaban las leyes conocidas de la física de partículas. Esto generó un gran revuelo en la comunidad científica, con algunos sugiriendo que podría ser una pista de un nuevo tipo de partícula o incluso de la materia oscura.
Para intentar resolver el misterio, un equipo internacional de científicos, en el que participan investigadores de la Universidad de Penn State, analizó 15 años de datos del Observatorio Pierre Auger en Argentina. Sin embargo, no encontraron ninguna señal similar a las de ANITA.
El objetivo del experimento ANITA era comprender mejor los eventos cósmicos distantes mediante el análisis de señales que llegan a la Tierra. Pero, en lugar de reflejarse en el hielo, las señales —una forma de ondas de radio— parecían provenir de debajo del horizonte, una orientación que no podía explicarse con el conocimiento actual de la física de partículas y que podría haber insinuado nuevos tipos de partículas o interacciones previamente desconocidas para la ciencia.
Una nueva investigación inicia
Un nuevo estudio realizado con el Observatorio Pierre Auger en Argentina analizó 15 años de datos cósmicos para intentar comprender esas señales. El equipo de científicos internacionales, que incluye investigadores de Penn State, publicó recientemente sus resultados en la revista Physical Review Letters.
Según la profesora Stephanie Wissel, una de las autoras del estudio, la falta de datos similares en otros detectores importantes indica que las señales “muy probablemente no representan neutrinos”. Los neutrinos son partículas elusivas que pueden viajar miles de millones de años sin interactuar, transportando información valiosa de los rincones más lejanos del universo.
“Las ondas de radio que detectamos hace casi una década se encontraban en ángulos muy pronunciados, aproximadamente 30 grados por debajo de la superficie del hielo”, afirmó Stephanie Wissel, profesora asociada de física, astronomía y astrofísica, quien trabajó en el equipo ANITA en la búsqueda de señales de partículas esquivas llamadas neutrinos. “Si bien el origen de estos eventos aún no está claro, nuestro nuevo estudio indica que no se han observado mediante un experimento de larga exposición como el del Observatorio Pierre Auger. Por lo tanto, no indica que exista nueva física, sino más bien información que aportar a la historia”. Explicó que, según sus cálculos, la señal anómala tuvo que atravesar e interactuar con miles de kilómetros de roca antes de llegar al detector, lo que debería haber dejado la señal de radio indetectable, ya que la roca la habría absorbido.
“Es un problema interesante porque aún no tenemos una explicación exacta de esas anomalías, pero lo que sí sabemos es que lo más probable es que no representen neutrinos”, dijo Wissel.
Los neutrinos, un tipo de partícula sin carga y con la menor masa de todas las partículas subatómicas, son abundantes en el universo. Generalmente emitidos por fuentes de alta energía como el Sol o grandes eventos cósmicos como supernovas o incluso el Big Bang, hay señales de neutrinos por todas partes. Sin embargo, el problema con estas partículas es que son notoriamente difíciles de detectar, explicó Wissel.
Aunque la naturaleza de los pulsos sigue sin resolverse, este nuevo estudio ha eliminado una de las principales explicaciones. Los científicos creen que podría tratarse de algún efecto de propagación de radio no comprendido que ocurre cerca del hielo y el horizonte. Un nuevo detector, llamado PUEO, está siendo diseñado y construido con la esperanza de arrojar luz sobre este enigma y, finalmente, lograr detectar neutrinos en el futuro.
Con información de PennState University
