Sinais de rádio detectados na Antártida podem indicar novo tipo de partícula

Um detector de partículas no gelo da Antártida registrou sinais de rádio misteriosos vindos de 40 km acima da Terra. Os dados, segundo cientistas, podem apontar para a existência de partículas novas, ou para interações entre partículas que a Física atual não consegue explicar. 

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Os sinais foram captados pelo experimento ANITA (sigla de “Antarctic Impulsive Transient Antenna”), composto por instrumentos acoplados a balões que flutuam sobre a Antártida. O objetivo do experimento é usar os dispositivos para detectar neutrinos cósmicos ultra energéticos, bem como outros raios cósmicos que vêm do espaço e atingem a Terra. 

Normalmente, os sensores do ANITA registram sinais refletidos no gelo, mas desta vez foi diferente: os pulsos parecem ter vindo de baixo do horizonte a 30º abaixo do gelo, uma orientação que, além de bem rasa, não se encaixa nas leis conhecidas da física de partículas.

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“É um problema interessante, porque ainda não temos uma explicação para essas anomalias. O que sabemos é que, muito provavelmente, não se trata de neutrinos”, afirmou Stephanie Wissel, coautora do estudo que descreve os resultados.  

Para que os sinais chegassem até os instrumentos do ANITA, teriam que atravessar milhares de quilômetros de rocha. Teoricamente, este percurso enfraqueceria os pulsos a ponto de torná-los indetectáveis. No entanto, isso não aconteceu.

Partículas cósmicas e fantasmagóricas

Normalmente, os neutrinos seriam os principais suspeitos para o sinal detectado, já que o ANITA foi criado especialmente para registrá-los. Apelidados de “partículas fantasmas”, os neutrinos não têm carga elétrica e sua massa é virtualmente inexistente, o que permite que atravessem a matéria quase sem interagir com ela.

Como podem viajar por inúmeros anos-luz sem sofrer mudanças, os neutrinos são ótimos “mensageiros cósmicos” que trazem informações importantes sobre os eventos que os originaram. Por outro lado, é extremamente difícil detectá-los.  

Os sinais em questão foram detectados em um ângulo diferente daquele permitido pela física de partículas, o que impede que os cientistas reconstituam as interações que originaram as partículas. Para deixar tudo ainda mais misterioso, outros detectores não registraram nada que possa explicar as emissões e sua orientação. 

A equipe do ANITA classificou os sinais como anômalos e, por enquanto, suspeita que não vieram dos neutrinos. Isso significa que sua origem pode ter relação com algum processo novo — talvez até com a matéria escura, que forma quase 85% do universo. Respostas mais concretas podem vir com o PUEO (“Payload for Ultrahigh Energy Observations”), instrumento em desenvolvimento que promete ser maior e mais sensível que o ANITA.

“Minha suspeita é que algum efeito de propagação de rádio — que eu não entendo totalmente — esteja acontecendo próximo ao gelo e ao horizonte, mas nós certamente exploramos alguns desses [efeitos] e ainda não conseguimos encontrá-los. Então, por enquanto, é um desses mistérios antigos”, concluiu Wissel. 

O artigo com os resultados do estudo foi publicado na revista Physical Review Letters.   

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