Aunque los neutrinos son partículas misteriosas, son notablemente comunes. Miles de millones de neutrinos pasan por su cuerpo cada segundo. Pero los neutrinos rara vez interactúan con la materia regular, por lo que detectarlos es un gran desafío de ingeniería. Incluso cuando los detectamos, los resultados no siempre tienen sentido. Por ejemplo, recientemente hemos detectado neutrinos que tienen tanta energía que no tenemos idea de cómo se crean.
Un detector de neutrinos es típicamente una cámara grande llena de agua pura o hielo. Dentro de esta cámara hay detectores muy sensibles. Los neutrinos no se observan directamente. En cambio, un detector de neutrinos espera a que un neutrino golpee un átomo. Cuando lo hace, puede crear leptones cargados, como un electrón, muón o tauon. Estas partículas cargadas también pueden producir luz. Entonces, al detectar la luz o los leptones, sabemos que un neutrino ha interactuado con el detector.
La mayoría de los neutrinos que detectamos son neutrinos solares, producidos por fusión nuclear en el núcleo del Sol. Pero cosas como las supernovas y los estallidos de rayos gamma también producen neutrinos. Se ha centrado un gran esfuerzo en detectar estos extra solar neutrinos
Uno de los mejores detectores de neutrinos es el Observatorio de Neutrinos IceCube en la Antártida. La Antártida es un gran lugar para un observatorio de neutrinos porque su gruesa capa de hielo es excelente para absorber todo tipo de partículas dispersas como los rayos cósmicos y los rayos gamma que pueden interferir con sus detectores sensibles. Al enterrar el observatorio en el hielo, podemos estar seguros de que los eventos que detectamos son de neutrinos. El observatorio IceCube ha detectado neutrinos extrasolares varias veces.
Pero hay otro observatorio de neutrinos en la Antártida, y detecta los neutrinos de una manera muy diferente. Conocida como la Antena Transitoria Impulsiva Antártica, o ANITA, es un detector de radio sensible que está montado en un globo. ANITA es un detector de radio porque cuando los neutrinos de alta energía chocan con el hielo antártico pueden crear luz de radio. Estos neutrinos son cientos de veces más potentes que los detectados por IceCube.
Cuando ANITA detectó estos neutrinos de alta energía, causó un poco de conmoción porque parecían provenir de neutrinos que pasaban mediante la Tierra antes de golpear el hielo antártico. Esto es lo que esperarías si algún evento astrofísico poderoso creara una corriente de neutrinos en la dirección de la Tierra. Pero si ese fuera el caso, estos neutrinos también desencadenarían eventos que IceCube podría detectar.
Entonces, la Colaboración IceCube buscó eventos de detección que ocurrieron al mismo tiempo que el ANITA detecciones No encontraron evidencia de eventos correlacionados, lo que significa que no se debe a un poderoso evento de neutrinos a años luz de distancia. Esto es extraño porque deja dos posibilidades: o la ANITA dio falsos positivos debido a alguna falla en el diseño, o estos eventos de neutrinos son causados por un proceso que se encuentra fuera del modelo estándar. Dentro del modelo estándar de física de partículas, no hay forma de producir neutrinos con tanta energía.
Este es solo un pequeño conjunto de eventos, por lo que hay razones para ser cautelosos con los resultados. Sin embargo, este último trabajo podría insinuar un nuevo ámbito de la física que aún no entendemos.
Referencia: Aartsen, M. G. y col. "Una búsqueda de eventos IceCube en la dirección de los candidatos de ANITA neutrinos".
