Detectan misteriosas señales de radio que emergen del hielo de la Antártida

Un grupo internacional de científicos, incluidos investigadores de la Universidad Estatal de Pensilvania (Penn State), ha detectado misteriosas señales de radio provenientes del hielo antártico que no se ajustan a los modelos actuales de la física de partículas.

Los inusuales pulsos de radio fueron detectados por el experimento ANITA, un conjunto de instrumentos transportados por globos a gran altura sobre la Antártida, diseñados para detectar ondas de radio generadas por rayos cósmicos al impactar la atmósfera. Crédito: Stephanie Wissel/Penn State.

El hallazgo, publicado en la revista Physical Review Letters, fue realizado por el experimento ANITA (Antarctic Impulsive Transient Antenna), un detector de partículas cósmicas que vuela en globos a gran altitud sobre la Antártida.

Diseñado para captar ondas de radio generadas por rayos cósmicos que impactan la atmósfera, ANITA ha registrado señales que no parecen reflejarse en el hielo, sino emerger desde debajo del horizonte. Esta orientación es difícil de explicar bajo las leyes conocidas de la física, lo que sugiere la posible existencia de nuevas partículas o interacciones hasta ahora desconocidas.

«La dirección de las señales era muy inclinada, como 30 grados por debajo de la superficie del hielo», explicó Stephanie Wissel, profesora asociada de física y astrofísica en Penn State y miembro del equipo. Según detalló, para que esas señales llegaran al detector, debieron atravesar miles de kilómetros de roca, lo que debería haberlas absorbido completamente.

ANITA fue instalado en la Antártida porque hay muy pocas probabilidades de interferencia con otras señales. Para captar las emisiones, el detector de radio transportado por globos vuela sobre extensas capas de hielo, registrando lo que se conoce como «lluvias de hielo». Crédito: Stephanie Wissel/Penn State.

Estas señales no corresponden a los conocidos neutrinos, partículas subatómicas sin carga y de masa mínima, que abundan en el universo pero rara vez interactúan con la materia. De hecho, cada segundo, miles de millones de neutrinos atraviesan nuestro cuerpo sin que los notemos. Detectarlos es extremadamente difícil, pero cuando ocurre, pueden revelar eventos cósmicos remotos con gran precisión, incluso más allá del alcance de los telescopios más potentes.

«Usamos detectores de radio para construir telescopios de neutrinos a gran escala, porque esperamos encontrar muy pocos eventos, pero cada uno puede tener un valor científico enorme», señaló Wissel.

Origen desconocido

ANITA opera desde el aire a unos 40 kilómetros de altura, con antenas que apuntan hacia abajo para buscar señales provenientes de neutrinos que interactúan con el hielo. En algunos casos, estos neutrinos generan una partícula secundaria llamada tau, que al salir del hielo y descomponerse en el aire genera lo que los científicos llaman «lluvias de partículas», similares al rastro de una bengala en movimiento.

Sin embargo, los recientes eventos detectados por ANITA no se ajustan a este comportamiento. El ángulo de entrada de las señales es mucho más agudo de lo que predicen los modelos existentes, lo que impide rastrear su origen como normalmente se haría. A pesar de haber comparado los datos con otros observatorios como IceCube y el Pierre Auger, no se encontró ninguna señal coincidente que pueda explicar el fenómeno.

En la parte superior se muestran los píxeles de la cámara que registraron la señal, comenzando por el primero (en color violeta) y terminando por el último (en rojo). El gráfico inferior muestra cómo se reconstruyó el recorrido del evento utilizando un modelo que asume que la señal venía desde abajo. El paso del tiempo se divide en intervalos de 50 nanosegundos para mostrar cómo la señal se desarrolló a distintas alturas de la atmósfera. Crédito: A. Halim et al., Physical Review Letters, 2025.

Esto llevó al equipo a calificar la señal como «anómala», descartando que se trate de neutrinos conocidos y dejando abierta la puerta a nuevas posibilidades, incluyendo interacciones con materia oscura.

Nuevo detector

Penn State, con más de una década de experiencia en el diseño de detectores de neutrinos, ya trabaja en una nueva versión del experimento: el detector PUEO. Más grande y sensible, podría detectar más señales inusuales y, con suerte, arrojar luz sobre este enigma científico.

«Es uno de esos misterios persistentes que aún no podemos resolver», concluyó Wissel. «Cuando lancemos PUEO, tendremos mejor sensibilidad. Tal vez podamos entender qué son estas señales… o tal vez, finalmente detectemos neutrinos provenientes de los rincones más lejanos del universo».

Fuente: PSU. Edición: MP.