Científicos descubren un misterio bajo el hielo de la Antártida
Un detector instalado en la Antártida captó emisiones que desafían los modelos establecidos por la física de partículas, según un estudio internacional.
El experimento ANITA, clave para estudiar partículas en la Antártida, opera desde globos aerostáticos.
años.
DPAUn equipo internacional de científicos registró señales inusuales desde la Antártida que contradicen los fundamentos conocidos de la física de partículas. Los registros fueron obtenidos por el experimento ANITA (Antarctic Impulsive Transient Antenna), un conjunto de instrumentos montados en globos aerostáticos que sobrevuelan el continente blanco para captar ondas de radio generadas por rayos cósmicos que ingresan en la atmósfera terrestre.
El objetivo del experimento consiste en analizar emisiones que podrían revelar detalles sobre fenómenos cósmicos remotos. Sin embargo, algunos de los pulsos detectados no parecieron reflejarse en el hielo, sino provenir de debajo del horizonte, una dirección imposible de explicar bajo las teorías actuales. Según los investigadores, esto podría indicar la existencia de partículas o interacciones desconocidas hasta ahora.
ANITA y las anomalías más allá del modelo estándar
Stephanie Wissel, profesora asociada de física, astronomía y astrofísica de Penn State, detalló que las ondas detectadas mostraron ángulos muy pronunciados: “Los radioseñales que detectamos provenían de unos 30 grados por debajo de la superficie del hielo”. Según explicó, estas señales debieron atravesar miles de kilómetros de roca antes de alcanzar el detector, algo que, bajo condiciones normales, habría absorbido por completo la emisión.
“Es un problema interesante porque todavía no tenemos una explicación para esas anomalías, pero sabemos que lo más probable es que no representen neutrinos”, afirmó Wissel.
Los neutrinos son partículas sin carga y con la menor masa de todas las partículas subatómicas. A pesar de que atraviesan constantemente la materia —incluso en cantidades de miles de millones por segundo— rara vez interactúan con otras partículas, lo que los convierte en mensajeros ideales para estudiar fenómenos distantes como supernovas o los restos del Big Bang.
Wissel señaló que incluso una sola señal de neutrino puede aportar información valiosa. Por ello, junto a otros investigadores, ha trabajado en el desarrollo de detectores especializados en captar estas emisiones, incluyendo experimentos en la Antártida y Sudamérica.
Nuevos instrumentos para resolver un enigma persistente en la Antártida
El experimento ANITA fue diseñado para detectar lo que se conoce como “cascadas de hielo”, emisiones generadas cuando un neutrino interactúa con el hielo y produce una partícula secundaria llamada leptón tau. Esta partícula, al emerger y desplazarse, se desintegra y genera una cascada aérea.
“Tenemos antenas de radio en un globo que vuela a 40 kilómetros sobre el hielo antártico”, explicó Wissel. “Apuntamos las antenas hacia abajo y buscamos neutrinos que interactúen en el hielo, generando emisiones de radio que podemos captar con nuestros detectores”.
Al comparar los datos obtenidos con simulaciones y modelos matemáticos, los investigadores descartaron que se tratara de señales conocidas. Además, cotejaron los registros con otros observatorios, como IceCube y el Pierre Auger, sin encontrar coincidencias. La ausencia de confirmación llevó a catalogar las señales como “anómalas”.
Penn State ha trabajado durante una década en el análisis de señales de neutrinos. Según Wissel, el equipo se encuentra diseñando un nuevo detector, denominado PUEO, que ofrecerá mayor sensibilidad y capacidad para captar anomalías similares.
“Mi suposición es que ocurre algún efecto interesante en la propagación de ondas cerca del hielo y del horizonte que aún no comprendemos del todo”, comentó Wissel. “Pero hemos explorado varias posibilidades y no hemos encontrado una explicación. Cuando volemos PUEO, deberíamos captar más anomalías y quizás logremos entenderlas. También podríamos detectar neutrinos, lo que sería incluso más emocionante”.
El trabajo también contó con la participación de Andrew Zeolla, doctorando en física en Penn State. La investigación recibió financiamiento del Departamento de Energía de los Estados Unidos y de la Fundación Nacional de Ciencias.