La antena transitoria pulsada de la Antártida detecta neutrinos de alta energía. ¿Cuál es su método de detección?

Se trata de una antena mágica que flota a 35 kilómetros sobre la superficie, diseñada para detectar neutrinos de alta energía en el universo. El principio es el efecto Askari de señales de pulso inalámbricas emitidas después de que los neutrinos de alta energía interactúan con la capa de hielo de la Antártida. Consta de 32 conjuntos de antenas inalámbricas, de unos 5 metros de altura y 3 metros de radio. Cuando funciona, ¡se compone de grandes altitudes en el cinturón de helio! Cuando las partículas de alta energía interactúan con medios densos, si se mueven más rápido que la velocidad de la luz, se producirán iones secundarios con cargas anisotrópicas. Su radiación puede detectarse mediante antenas de radio estándar. La velocidad de la luz en el hielo es de 230.000 km/s, por lo que los neutrinos en el hielo son más rápidos que la luz (¡no viola la teoría de la relatividad)!

Cada misión tiene una duración de un mes y el ciclo polar lo lleva el viento (no las corrientes oceánicas). Por lo general, pasan dos años entre misiones, la última es Anita-III (anteriormente Anita-I, Anita-II), que se actualizó a una antena de 48 esquinas. Los neutrinos son partículas muy extrañas que apenas actúan sobre materia y penetran directamente. No tiene carga, masa pequeña, interacción fuerte, solo interacción y gravedad, interacción pequeña y partículas ligeras, ¡por lo que detectarlo es un problema!

El descubrimiento comenzó con la detección de neutrinos de muy alta energía por parte de la Antena Antártica de Impulso Transitorio (ANITA). ANITA se diferencia de otros detectores de neutrinos en que es un conjunto de antenas inalámbricas suspendidas en un globo de helio a una altitud de 37.000 metros. Puede detectar señales inalámbricas de neutrinos de energía ultraalta que chocan contra la capa de hielo. Anita descubre una extraña señal que parece ser provocada por neutrinos, pero su energía es tan alta que parece violar la teoría física. Los investigadores también observaron datos del Observatorio de Neutrinos IceCube (IceCube), que despliega miles de fotodetectores a aproximadamente 1,5 kilómetros debajo del hielo antártico para detectar neutrinos y Cerenko liberados por el hielo.

IceCube es insensible a Anita, pero proporciona la dirección general de los neutrinos de alta energía. Después de analizar unos 50 eventos de neutrinos en IceCube, el equipo especuló que fueron emitidos por cuásares brillantes. Para probar esta idea, observaron datos de observación del telescopio inalámbrico ruso RATAN-600. Los cuásares pueden detectar neutrinos al encontrar chispas de destellos inalámbricos. Los investigadores creen que las explosiones y destellos de rayos gamma ocurren cuando los quásares están particularmente activos, lo que desencadena explosiones de neutrinos si los rayos gamma chocan con los átomos circundantes. Los neutrinos viajan casi a la velocidad de la luz, por lo que llegan a la Tierra aproximadamente al mismo tiempo que las explosiones de radio. Por eso creo que los agujeros negros supermasivos de los quásares son la fuente de neutrinos de alta energía.