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Não sabemos muito sobre os neutrinos, essas partículas sem carga e de interação fraca são abundantes no Universo, mas bem difíceis de detectar. Mas uma pesquisa divulgada nesta quinta-feira (10), mediu um neutrino com o maior grau de precisão já feito até hoje e nos colocou mais perto de entender essa partícula.
Ainda não sabemos o peso exato dos neutrinos, mas agora descobrimos que eles têm um peso diferente de zero. Isso muda muita coisa na física, pois indica que o Modelo Padrão, que basicamente serve de guia para a física de partículas, está errado nesse quesito.
Segundo o modelo, os neutrinos não deveriam ter peso algum. “Estamos tentando entender por que estamos aqui”, disse John Wilkerson, físico da Universidade da Carolina do Norte, em Chapel Hill, e um dos autores do novo estudo, ao The New York Times.
Por que é importante desvendar os neutrinos?
Uma das características mais impressionantes dos neutrinos é a sua capacidade de atravessar a matéria praticamente sem interagir com ela. Bilhões deles passam por nosso corpo a cada segundo, vindos principalmente do Sol, onde são produzidos em reações nucleares, mas também de outras fontes cósmicas, como supernovas e até mesmo do decaimento radioativo de elementos na Terra.
Essa interação extremamente fraca faz com que detectá-los seja um enorme desafio, exigindo experimentos gigantescos e ultra-sensíveis, como os realizados em laboratórios subterrâneos para evitar interferências de outras partículas.
Existem três tipos de neutrinos, cada um associado a uma partícula diferente: o neutrino do elétron, o neutrino do múon e o neutrino do tau.
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O mais intrigante é que eles podem “oscilar”, ou seja, se transformar de um tipo em outro enquanto viajam pelo espaço. Esse fenômeno só é possível porque os neutrinos têm massa, e foi justamente essa descoberta que rendeu o Prêmio Nobel de Física em 2015.
Além de serem peças-chave para entender os processos que ocorrem no interior das estrelas, os neutrinos podem ajudar a desvendar alguns dos maiores mistérios do Universo.
Como a pesquisa foi feita?
A pesquisa foi feita usando o experimento Karlsruhe Tritium Neutrino, ou KATRIN. O aparelho foi usado para reduzir a massa da partícula o máximo possível. O dispositivo possui 70 metros, que basicamente utilizou uma fonte de trítio para decair do hidrogênio com dois nêutrons em seu núcleo. Como o trítio é instável, ele decai em hélio e libera um antineutrino, uma espécie de antimatéria do neutrino, que deve ter seu mesmo peso.
Ao combinar dados das cinco primeiras execuções do experimento, os pesquisadores reduziram o limite superior da massa do neutrino por um fator de dois em comparação com o resultado anterior. A conclusão é que esse valor não era maior que 0,45 elétron-volts, nas unidades de massa usadas pelos físicos de partículas, um milhão de vezes mais leve que um elétron.
A expectativa é que com 1000 dias de experimentos os pesquisadores tenham dados ainda mais precisos. “Este é, por enquanto, o melhor limite do mundo”, disse o pesquisador.
“Há algo realmente interessante acontecendo”, finalizou Wilkerson.”E a solução provável para isso será a física além do Modelo Padrão.” A pesquisa foi publicada na Science.
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