Pesquisadores detectam o neutrino mais energético encontrado na Terra

Cientistas detectaram um neutrino 35 vezes mais energético que o recordista anterior. O objeto de estudo foi detectado pelo KM3NeT, telescópio de neutrinos das águas profundas do Mar Mediterrâneo. Publicado na revista Nature, na semana passada, o artigo descreve os neutrinos como "as partículas fundamentais menos compreendidas na natureza", podendo ser as segundas partículas mais comuns no Universo — ficando atrás apenas dos fótons — e as mais abundantes com massa.

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Ainda que haja uma margem de erro ampla, a energia estimada é de 220 quatrilhões elétrons-volts (eV), sendo uma ordem de magnitude acima de qualquer coisa registrada antes. O recordista anterior é de 6,05 quatrilhões de eV. De acordo com os cientistas, nenhum acelerador de partículas na Terra tem a capacidade de produzir neutrinos com um milésimo dessa energia.

Até pouco tempo atrás, pesquisadores não tinham certeza se seria possível comprovar experimentalmente a existências dos neutrinos. Essas partículas, aos serem observadas, permitem que seja dada uma estimativa razoável da energia presente nelas, mas outros tipos de medições — como o tamanho — ainda não podem ser realizadas.

Os neutrinos chegam até a Terra pelas profundezas do cosmos. Sem massa, as partículas dos neutrinos podem viajar por meio de ambientes extremos, como estrelas, planetas e galáxias inteiras — permanecendo intactas. Em um comunicado, Rosa Coniglione, coatora do estudo, porta-voz do KM3NeT e pesquisadora do Instituto Nacional de Física Nuclear da Itália, os descreve como "mensageiros cósmicos especiais, trazendo-nos informações únicas sobre os mecanismos envolvidos nos fenômenos mais energéticos e permitindo-nos explorar os confins mais distantes do Universo".

Os pesquisadores do estudo acreditam que o neutrino veio além da Via Láctea, apesar de ainda não ter sido identificado o ponto exato de origem. Também não se sabe como ele foi criado e o que o enviou através do cosmos — podendo ter sido um ambiente extremo, como um buraco negro supermassivo, uma explosão de raios gama ou remanescente de supernova.

Partículas subatômicas não têm tamanhos fixos, apresentando uma dualidade onda-partícula — onde a distribuição de probabilidade se assemelha ao de uma onda. A propagação desse pacote de ondas dos neutrinos era desconhecida, com estimativas variando em até 10 trilhões de vezes em tamanho.

Os cientistas do estudo deixaram que átomos de berílio-7 decaíssem para lítio, fazendo com que alguns dos neutrinos detectados do Sol fossem produzidos. "Ao medir precisamente o comportamento dos átomos de lítio produzidos na decadência do berílio, obtemos acesso direto às propriedades quânticas dos neutrinos — partículas que são notoriamente difíceis de detectar", disse Kyle Leach, professor associado de física da Escola de Minas do Colorado e colíder da pesquisa, em uma declaração.

Os pesquisadores do novo estudo concluíram que o neutrino, neste caso, tem uma largura espacial maior ou igual que 6,2 picômetros — um décimo do raio de um átomo pequeno e cerca de mil vezes o tamanho de um núcleo atômico —, sendo menor que o limite superior de estudos anteriores.

Clique aqui e leia o artigo original na íntegra.

*Estagiário sob a supervisão de Roberto Fonseca