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Físicos lançam dúvida sobre existência dos neutrinos estéreis

Redação do Site Inovação Tecnológica - 14/08/2020

Físicos lançam dúvida sobre existência dos neutrinos estéreis
Isso não significa que essas partículas não sejam importantes: os neutrinos dão pista sobre por que o Universo existe.
[Imagem: T2K Collaboration]

Ciência saudável

Não é todo dia que se vê um grupo de cientistas questionando suas próprias teorias - menos ainda quando eles estão envolvidos em projetos de milhões de dólares para tentar comprovar essas teorias.

E isso não é de hoje. Max Planck, o homem que tirou Einstein de um emprego de funcionário público e o levou para a universidade, costumava dizer que não é possível convencer opositores de uma nova teoria: Uma nova teoria só triunfa, dizia Planck, quando esses opositores finalmente morrem e cresce uma nova geração acostumada com a nova teoria.

Mas a equipe de três grandes projetos internacionais - Experimento Reator de Neutrinos Daya Bay, MINOS+ (Injetor Principal para Busca da Oscilação de Neutrinos) e Experimento Bugey-3 - estão derrubando essa tradição.

Em um artigo publicado na principal revista de física do mundo, a Physical Review Letters, a equipe está levantando dúvidas sobre a existência de uma partícula subatômica longamente teorizada, mas que não apareceu em nenhum dos experimentos.

Neutrino estéril

Essa partícula é conhecida como "neutrino estéril", um hipotético quarto "sabor" de neutrino que se juntaria aos neutrinos do múon, do tau e do elétron como partículas elementares que compõem o universo conhecido.

O esforço parecia valer a pena, já que a verificação experimental da existência de um quarto tipo de neutrino poderia redefinir a compreensão das partículas elementares e suas interações, sacudindo o que é conhecido como Modelo Padrão da física.

Ocorre que o Modelo Padrão não está completo: além de não se conectar à Relatividade de Einstein, os físicos já observaram várias anomalias em experimentos para as quais eles não têm explicações.

"Nossos resultados são incompatíveis com a interpretação das anomalias [como responsabilidade] dos neutrinos estéreis. Portanto, esses experimentos eliminam a possibilidade - a possibilidade principal - de que somente as oscilações de neutrinos estéreis expliquem essas anomalias," disse o professor Alexandre Sousa, da Universidade de Cincinnati, nos EUA, e membro das colaborações Daya Bay e MINOS+

"Nós aparentemente não vimos nenhuma evidência deles," completou seu colega Adam Aurisano.

Físicos lançam dúvida sobre existência dos neutrinos estéreis
Se o experimento MINOS+ não encontrou nada, o DUNE poderá encontrar algo nos próximos anos.
[Imagem: MINOS/Fermilab]

Neutrinos

Os neutrinos são minúsculos, tão minúsculos que não podem ser divididos em algo menor. Eles são tão pequenos que passam por praticamente tudo - nosso corpo, montanhas e até hipotéticos cubos de chumbo com um ano-luz de aresta - e fazem isso aos trilhões a cada segundo, virtualmente na velocidade da luz.

Os neutrinos são criados pelas reações de fusão nuclear que alimentam as estrelas, pelos decaimentos radioativos em reatores nucleares ou no núcleo da Terra e em laboratórios de aceleradores de partículas, entre outras fontes.

E, à medida que viajam, costumam fazer transições de um tipo (tau, elétron, múon) para outro e vice-versa.

Mas os físicos teóricos sugeriram que poderia haver um quarto neutrino que interage apenas com a gravidade, tornando-o muito mais difícil de detectar do que os outros três sabores, que também interagem com a matéria por meio da força nuclear fraca.

"Todos nós ficaríamos absolutamente emocionados em encontrar evidências dos neutrinos estéreis, mas os dados que coletamos até agora não apoiam nenhum tipo de oscilação de neutrino estéril," sentenciou o professor Pedro Ricoux, da Universidade da Califórnia em Irvine, também envolvido nos experimentos.

Bibliografia:

Artigo: Improved Constraints on Sterile Neutrino Mixing from Disappearance Searches in the MINOS, MINOS+, Daya Bay, and Bugey-3 Experiments
Autores: P. Adamson et al. (Daya Bay Collaboration MINOS+ Collaboration)
Revista: Physical Review Letters
Vol.: 125, 071801
DOI: 10.1103/PhysRevLett.125.071801





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