Pesquisadores da Penn State usaram um detector especial de partículas cósmicas — um dispositivo que capta partículas minúsculas do espaço — para encontrar esses sinais incomuns.
De acordo com um comunicado à imprensa, esses sinais “desafiam a compreensão atual da física de partículas”, o que significa que eles não correspondem ao que os cientistas sabem atualmente sobre o comportamento das partículas.
O detector, que faz parte de um projeto chamado Antena Impulsiva Transiente Antártica (ANITA), é uma configuração incomum — na verdade, ele está pendurado em um conjunto de balões de alta altitude.
Normalmente, a ANITA detecta partículas que vêm do espaço e ricocheteiam na superfície da Terra. Mas, desta vez, os sinais pareciam vir de baixo do gelo, o que foi inesperado e confuso.
Stephanie Wissel, professora de física e astronomia da Penn State que trabalhou na equipe ANITA, explicou que eles estavam originalmente procurando por partículas minúsculas e difíceis de detectar, chamadas neutrinos, quando encontraram essas estranhas ondas de rádio.
“As ondas de rádio que detectamos estavam em ângulos realmente acentuados”, disse Wissel no comunicado à imprensa, “como 30 graus abaixo da superfície do gelo”.
As descobertas foram publicadas na revista Physical Review Letters, mas os pesquisadores admitiram que ainda não têm uma explicação clara.
“Ainda não temos uma explicação concreta para o que são essas anomalias”, disse Wissel, “mas o que sabemos é que elas provavelmente não representam neutrinos”.
Neutrinos são partículas minúsculas que atravessam quase tudo sem interagir — o que significa que raramente colidem com outras partículas. Eles vêm de eventos cósmicos poderosos, como explosões estelares (supernovas) ou aceleradores de partículas. Embora trilhões de neutrinos passem por nós a cada segundo, eles são extremamente difíceis de detectar porque mal deixam rastros.
“Você tem um bilhão de neutrinos passando pela sua unha do polegar a qualquer momento, mas eles não interagem de fato”, explicou Wissel. “Então, este é o problema da espada de dois gumes. Se os detectarmos, significa que eles viajaram todo esse caminho sem interagir com mais nada. Poderíamos estar detectando um neutrino vindo da borda do universo observável.”
Depois de comparar as leituras do ANITA com outros detectores de neutrinos, a equipe concluiu que os sinais encontrados eram algo completamente diferente — algo que eles ainda não conseguem explicar.
Wissel tem uma teoria: “Meu palpite é que algum efeito interessante de propagação de rádio ocorre perto do gelo e também perto do horizonte, algo que eu não compreendo completamente, mas certamente exploramos vários deles, e ainda não conseguimos encontrar nenhum. Então, no momento, é um desses mistérios de longa data.”
Como o ANITA tem quase 20 anos, a NASA e outras instituições estão desenvolvendo um detector mais avançado baseado em balões, chamado Payload for Ultrahigh Energy Observations (PUEO). Este novo detector será maior e mais eficiente na detecção de partículas minúsculas, como neutrinos — e talvez até mesmo na resolução do mistério desses estranhos sinais antárticos.
“Estou animado porque, quando voarmos com o PUEO, teremos maior sensibilidade”, disse Wissel. “Em princípio, devemos detectar mais anomalias e talvez até mesmo entender o que elas são. Também podemos detectar neutrinos, o que, de certa forma, seria muito mais empolgante.”
