Esforço global de pesquisa tenta desvendar mistério das 'partículas fantasmas'

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Image caption Estudo deverá observar os neutrinos de uma supernova na galáxia - se pesquisadores tiverem sorte

Uma colaboração global terá como objetivo desvendar os mistérios dos neutrinos, as chamadas "partículas fantasmas".

O estudo tentará flagrar partículas de neutrinos que fluem a partir de uma supernova, uma estrela de explosão. Tais eventos ocorrem aproximadamente a cada 30 anos, mas os fluxos de neutrinos que são produzidos ainda não foram detalhadamente estudados.

Neutrinos são a segunda partícula mais abundante do Universo, atrás apenas dos fótons de luz. Mas eles também são uma fonte de intriga para físicos que estudam partículas.

São partículas extremamente leves, sem carga elétrica e passam por outra matéria sem causar danos. Isso faz com que seja muito difícil observá-los. Por isso são apelidados de "partículas fantasmas".

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Neutrinos também podem desempenhar um papel na explicação de por que o Universo se consiste, em sua maior parte, de matéria em vez de antimatéria. Eles são encontrados em três estados diferentes – ou "sabores"– e as partículas podem se inverter de um estado para outro.

A descoberta dos pesquisadores Takaaki Kajita e Arthur McDonald – de que os neutrinos têm massa e que podem alternar entre os diferentes "sabores"– rendeu aos estudiosos o prêmio Nobel de Física de 2015, anunciado nesta terça-feira.

O estudo

O estudo desenvolverá o feixe de neutrinos de maior intensidade do mundo, que viajará 1,3 mil km sob a terra do centro de estudos americano Fermilab até um grande instrumento detector instalado no centro de pesquisa subterrânea de Sanford, no Estado americano da Dakota do Sul.

O projeto usará um acelerador de partículas existente no Fermilab como uma fonte de prótons, e, em seguida, esmagará o feixe para um chamado "alvo" feito de um material que irá gerar a produção de partículas de vida curta. Estes irão viajar cerca de 200 m através de um tubo e, nessa jornada, uma grande proporção se transformará em neutrinos.

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Image caption Professores Kajita e McDonald dividiram o prêmio Nobel de Física deste ano devido a estudo de neutrinos

Outro potencial ganho científico da colaboração pode ser a oportunidade de observar uma estrela de explosão em detalhes inéditos. Mas a equipe vai precisar de sorte. É um jogo de azar, mas cientistas estão esperançosos.

"Se uma supernova acontece em nossa galáxia, o que deve ocorrer uma vez a cada 30 anos ou mais, esta experiência deve, em poucos segundos, ver milhares de interações de neutrinos", disse o professor Stefan Söldner-Rembold, da Universidade de Manchester.

"Houve uma supernova em 1987 e havia alguns detectores de neutrinos - eles captaram algo, o que estimulou um grande interesse no momento. Mas uma supernova com um detector como este é algo que nunca fora observado".

O grupo foi formado no início deste ano, unindo projetos americanos e europeus com metas similares. A pesquisa, cujo nome é Dune - sigla para Deep Metro Neutrino Experiment – será realizada no Fermilab, em Batavia, no Estado americano de Illinois. O custo do projeto gira em torno de US$ 1 bilhão.

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