Confirmada a primeira detecção de neutrinos em acelerador de partículas

Pela primeira vez, as “partículas fantasmas” foram detectadas em um colisor de partículas sem nenhuma sombra de dúvida. Os pesquisadores usaram o Large Hadron Collider (LHC) para produzir neutrinos de alta energia e os resultados serão apresentados em uma conferência na Itália.

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Embora neutrinos estejam entre as partículas mais abundantes (perdendo só para os fótons), não é fácil detectá-las. É que eles não interagem muito bem com a matéria, por isso atravessam quaisquer objetos do universo — inclusive seu corpo, nesse exato momento.

Bilhões de neutrinos passam por nós a cada momento, sem nenhuma interação com nossas partículas. Mas, às vezes, alguns interagem muito brevemente, deixando algum tipo de rastro.

Para observar os neutrinos, os cientistas criam detectores bem afastados de qualquer tipo de radiação, como é o caso do IceCube, enterrado no gelo da Antártica. Quando o neutrino interage com a matéria do detector, é uma partícula (elétron, múon ou tau) é ejetada.

Se essa partícula atingir uma velocidade maior que a luz naquele mesmo meio — a velocidade da luz depende do meio onde ela se propaga —, uma luz azul é emitida. O problema é que neutrinos de alta energia, emitidos por eventos como atividade em buracos negros, são ainda mais difíceis de detectar.

O detector usado no LHC consiste em placas de tungstênio de espessura milimétrica alternadas com camadas de filme de emulsão — 730 filmes, no total. A alta densidade do tungstênio aumenta a probabilidade de interação com neutrinos; foi utilizada cerca de 1 tonelada do elemento.

Após a detecção, as placas são reveladas (mais ou menos como um filme fotográfico) para serem analisadas. Assim, os cientistas podem dizer quais rastros foram produzidos e que tipo de partículas os produziram.

Esse experimento foi realizado em outras ocasiões, com algumas partículas candidatas a neutrinos: uma em 2018 e outra mais promissora em 2021. Agora, durante o novo ciclo de execuções do LHC, os pesquisadores confirmaram definitivamente a descoberta.

Restam ainda cerca de três anos da nova execução do LHC e as expectativas são de produzir por volta de 10.000 interações de neutrinos, segundo as estimativas do físico David Casper, da UC Irvine. Isso pode trazer implicações importantes para a astronomia de partículas, como pistas sobre a energia escura do universo.

Fonte: UCI News