Extrañas señales de radio bajo el desafío de hielo antártico conocida Física de partículas


¿Cuál es la historia?
Los científicos han detectado señales de radio extrañas provenientes de debajo del hielo antártico, desafiando nuestra comprensión actual de la física de partículas. Las señales fueron grabadas por primera vez por NASAEl instrumento antártico de la antena impulsiva de la antena transitoria (ANITA) entre 2016 y 2018. Ahora, un nuevo estudio publicado en Cartas de revisión física arroja luz sobre este misterio en curso.
¿Qué es Anita?
Anita, una suite de 24 antenas de radio montadas en un globo de la NASA, flota a 40 km arriba Antártida. El instrumento está diseñado para estudiar eventos cósmicos detectando ondas de radio que ingresan a la atmósfera. Su ubicación fue elegida para una interferencia mínima de otras señales de radio. La mayoría de las olas detectadas por Anita provienen de arriba, pero las señales extrañas detectadas en 2016 y 2018 fueron diferentes ya que se originaron debajo de la superficie del hielo.
Las señales probablemente no los neutrinos, dice el investigador
Las extrañas señales detectadas por Anita parecen haber viajado a través de miles de kilómetros de roca madre antes de llegar al instrumento. Esto es desconcertante porque la roca debería haber absorbido estas señales, pero persistieron. Stephanie Wissel, profesora asociada de física y miembro del equipo de Anita, dijo que si bien no saben cuáles son estas anomalías, probablemente no sean neutrinos.
¿Por qué se sospechaban los neutrinos?
Los neutrinos, partículas subatómicas casi sin masa sin carga, fueron los principales sospechosos detrás de estas extrañas señales. Son abundantes en el universo y emitidos por fuentes de alta energía como el sol o eventos cósmicos como supernovas. Anita es uno de los pocos detectores de neutrinos capaces de capturar las llamadas duchas de hielo, las ondas de radio lanzadas cuando los neutrinos interactúan con el hielo.
¿Qué son las duchas de aire y su relevancia?
Cuando un tipo de neutrino, llamado neutrino tau, choca con hielo antártico denso, libera una partícula secundaria llamada Tau Lepton. Esto hace que las partículas cargadas emitan otro tipo de ráfaga de ondas de radio, que las antenas de Anita también están diseñadas para detectar. Estas explosiones, conocidas como duchas de aire, son parte de lo que las antenas de Anita están diseñadas para detectar, aunque el papel exacto de distinguir entre duchas de aire y hielo en los orígenes de partículas de rastreo no se detalla en la fuente.
Las señales no coinciden con ninguna fuente conocida
A pesar del análisis extenso y la comparación con modelos y simulaciones matemáticas, los investigadores no pudieron rastrear las «señales anómalas» a cualquier fuente conocida o interacciones típicas de neutrinos. También compararon estas señales con otros detectores como IceCube y el Observatorio Pierre Auger, pero no encontraron ondas de radio similares. Esto ha llevado a los científicos a descartar lo que alguna vez se pensó que era la explicación más probable: que estas ondas de radio fueron causadas por neutrinos.