Entre 2016 y 2018, el experimento ANITA (Antarctic Impulsive Transient Antenna), una red de antenas suspendida en la estratosfera de la Antártida, detectó dos extraños señales de emisión de radio que generaron un notable interés en la comunidad científica. Estas señales parecían originarse del interior de la Tierra, como si las partículas responsables hubieran atravesado miles de kilómetros de subterráneo sin interactuar con ninguna otra partícula en su camino.
Las características de estas emisiones electromagnéticas recordaban a las producidas por fervenzas o lluvias de partículas, generadas por colisiones de partículas altamente energéticas con la atmósfera. Sin embargo, en este caso, las partículas llegaban desde abajo hacia arriba, lo que llevó a considerar que podrían ser neutrinos —partículas casi sin masa que raramente interactúan con la materia— que atravesaron el planeta y causaron una lluvia de partículas al emerger.
Análisis y resultados del Observatorio Pierre Auger
No obstante, esta explicación encontró obstáculos debido a las extremadamente altas energías que deberían poseer los neutrinos para justificar la intensidad de las señales observadas en ANITA; estos deberían haber sido absorbidos por la Tierra y no simplemente atravesarla. Además, si tales eventos fueran comunes, también deberían haberse detectado en otros observatorios como los Observatorios Pierre Auger, en Argentina, o IceCube, ubicado en la propia Antártida.
En este contexto, el Observatorio Pierre Auger, donde participa el IGFAE (Instituto Galego de Física de Altas Enerxías), recopiló y analizó datos obtenidos entre 2004 y 2018 por su red de detectores. Esta red abarca más de 3.000 km² en Mendoza, Argentina, además de contar con 27 telescopios de luz fluorescente. Los resultados fueron publicados recientemente en Physical Review Letters y liderados por Enrique Zas, investigador del IGFAE y catedrático en la USC.
Misterio sin resolver
A pesar del análisis exhaustivo realizado, no se logró despejar completamente el misterio sobre el origen de estas señales. El artículo concluye que los dos eventos anómalos detectados por ANITA no pueden explicarse mediante lluvias de partículas conocidas o interacciones previstas por el Modelo Estándar de física de partículas. Solo se identificó un evento compatible con estas características, pero fue muy inferior a los numerosos eventos que deberían haberse registrado si los fenómenos observados por ANITA fueran comunes.
“Demostramos que estos dos eventos anómalos no pueden atribuirse a lluvias ascendentes que se desarrollan en la atmósfera”, afirma Enrique Zas. “Esto descarta muchas explicaciones basadas en nueva física más allá del Modelo Estándar sugeridas hasta ahora. Sin embargo, el misterio persiste”. Con las explicaciones más plausibles descartadas, la comunidad científica ahora dirige su atención hacia fenómenos menos explorados.
Una posible interpretación es que las señales registradas por ANITA no provengan realmente de partículas atravesando la Tierra sino que sean algún tipo de reflexión anómala de ondas de radio en el hielo antártico aún no comprendido. Esto requeriría un estudio más detallado sobre la estructura del hielo antártico y cómo podrían amplificarse o deformarse las señales bajo ciertas condiciones.
Papel crucial del Observatorio Pierre Auger
Los telescopios de fluorescencia del Observatorio Pierre Auger jugaron un papel fundamental en este análisis al captar la fluorescencia emitida por el nitrógeno atmosférico cuando una lluvia de partículas cruza la atmósfera. Gracias a esta técnica se pudo descartar que los eventos detectados por ANITA tuvieran su origen en lluvias ascendentes.
El Observatorio Pierre Auger continúa siendo esencial para investigar estos fenómenos relacionados con astropartículas. El IGFAE es uno de los miembros fundadores de esta colaboración iniciada a principios del siglo XXI y sigue desempeñando roles clave dentro del equipo científico compuesto por cerca de 500 personas provenientes de casi un centenar de instituciones alrededor del mundo.
Además de Enrique Zas y Jaime Álvarez-Muñiz, también contribuyen al artículo investigadores del IGFAE como Juan Ammerman Yebra, Sergio Cabana Freire, Lorenzo Cazón Boado, Marvin Gottowik, Yago Lema Capeáns, Miguel Martins, Gonzalo Parente y Felix Riehn.
Si (
No(
