Entre todos los experimentos que se están realizando actualmente en la Antártida, hay uno que destaca. La Antena Antártica de Impulso Transitivo (ANITA) lleva casi dos décadas funcionando y ha sido diseñada para estudiar neutrinos cósmicos de ultra energía (UHE). Para ello utiliza una serie de antenas de radio suspendidas de un globo de helio que vuela a una altura de unos 37 km de altura. Pero ahora ha detectado algo inesperado, algo que, según los responsables del hallazgo, desafía la física establecida.

El experimento ANITA registró pulsos de radio que parecen ascender a través de la Tierra, algo que no debería ser posible según los modelos actuales. La idea es que los detectores capten señales de neutrinos, que se encuentran entre las partículas subatómicas más esquivas del universo. Pero en este caso, las señales no se comportaron como deberían. Las ondas de radio provenían de ángulos de hasta 30 grados por debajo del horizonte.

Estas señales sugieren que las partículas viajaron a través de miles de kilómetros de roca sólida antes de emerger del hielo. Este es un escenario que las teorías de partículas existentes no pueden explicar. Lo que plantea la posibilidad de partículas desconocidas o nuevas formas de interacción entre partículas conocidas.

Stephanie Wissel, física de la Universidad Estatal de Pensilvania que trabajó en el equipo de ANITA, explica en un comunicado que esto significa que las partículas habrían tenido que atravesar la corteza terrestre, el “problema” es que, para cuando emergió dicha señal, debería haber sido absorbida. Pero los cálculos no cuadran.

Los neutrinos son partículas casi sin masa ni carga que rara vez interactúan con la materia. Se mueven constantemente a través del espacio, la Tierra e incluso el cuerpo humano: “mil millones de neutrinos pasan por la uña del pulgar en cualquier momento – afirma Wissel -, pero detectarlos es difícil precisamente porque no interactúan mucho. Sin embargo, cuando lo hacen, pueden ofrecer información crucial sobre eventos como supernovas o estallidos de rayos gamma”.

Esto es lo que hace que la señal de ANITA sea tan confusa. Si un neutrino lo causó, el simple hecho de detectarlo implicaría que viajó a través de la Tierra sin interactuar hasta el final. Sin embargo, el ángulo pronunciado y las características de la señal sugieren lo contrario. “Aún no tenemos una explicación real de esas anomalías – añade Wissel -, pero lo más probable es que no se trate de un neutrino”.

Para comprobar los hallazgos, el equipo comparó los datos de ANITA con información de otros dos importantes detectores de neutrinos: IceCube en la Antártida y el Observatorio Pierre Auger en Argentina. Los resultados, publicados en Physical Review Letters, demostraron que ninguno de los experimentos registró nada similar. Esta falta de datos de apoyo, según Wissel, descarta las fuentes de partículas conocidas más probables y refuerza la idea de que algo nuevo podría tener que ver con esta detección.

Para tener un grado mayor de seguridad, el equipo de Wissel también utilizó simulaciones y modelos para eliminar el ruido de fondo y las señales conocidas de rayos cósmicos. El proceso dejó una sola conclusión clara: las señales siguen siendo anómalas.

Para llegar al final del camino, el equipo de Wissel ya están construyendo una versión más avanzada del experimento ANITA. El nuevo detector, llamado PUEO, ofrecerá mayor sensibilidad y una mejor oportunidad para identificar la causa de estas emisiones inusuales. La idea es que PUEO detecte más señales de este tipo y ayude a los científicos a comprender si están observando indicios de nueva física o simplemente efectos ambientales inusuales.