Neutrinos - Parte 1
O Neutrino, o OPERA, o CERN e o LHC
Detector OPERA
O gigantesco detector Opera é formado por 150.000 pequenos "tijolos" de uma emulsão nuclear, separados por folhas de chumbo. Dispostos em paredes paralelas, são esses tijolos que detectam os neutrinos, e está localizado a 1.400 metros de profundidade no laboratório Gran Sasso, na Itália.
Cientistas do experimento Opera fizeram a primeira observação direta de uma partícula tau em um feixe de neutrinos do múon - isto significa que a partícula "oscilou", isto é, mudou de um tipo para outro.
Neutrinos são partículas subatômicas com uma massa tão pequena que um deles é capaz de atravessar um cubo de chumbo sólido, com 1 ano-luz de aresta, sem se chocar com a matéria. Calcula-se que 50 trilhões de neutrinos atravessam o nosso corpo todos os dias.
Existem três tipos de neutrinos: neutrino do elétron, neutrino do múon e neutrino do tau.
A odisséia dos neutrinos começou com uma experiência pioneira, realizada na década de 1960, que acabou rendendo o Prêmio Nobel de Física a Ray Davies.
Davies observou que os neutrinos vindos do Sol chegavam à Terra em um número muito menor do que os modelos teóricos previam, então ele concluiu que, ou os modelos solares estavam errados ou algo estava acontecendo com os neutrinos no meio do caminho.
Em 1969 Bruno Pontecorvo e Vladimir Gribov sugeriram que mudanças oscilatórias, que eles chamaram de "mudanças camaleônicas", poderiam fazer com que os neutrinos transmutassem de um tipo para outro e, por isso, os neutrinos esperados não eram detectados em número suficiente.
Somente no ano passado, pela primeira vez, os cientistas capturaram o neutrino camaleão conforme ele mudou de um neutrino do múon para um neutrino do tau.
"Estamos confiantes de que este primeiro evento será seguido de outros, que irão demonstrar plenamente a oscilação dos neutrinos," disse Antonio Ereditato, da colaboração Opera.
Mas não pense que encontrar o neutrino camaleaõ foi tão fácil! O achado foi resultado de sete anos de construção do detector Opera, e mais três anos de disparos de um feixe de neutrinos, fornecido pelo CERN.
Durante esse tempo, bilhões de bilhões de neutrinos do múon foram enviados do CERN, através do LHC, até Gran Sasso, em uma viagem de 730km e que dura apenas 2,4 milissegundos.
A raridade da oscilação dos neutrinos, juntamente com o fato de que eles interagem muito fracamente com a matéria, torna este um tipo de experimento muito delicado e muito difícil de se realizar.
Embora explique algumas coisas, a observação das oscilações dessas partículas é uma forte evidência de uma física totalmente nova.
Na teoria que os físicos usam para explicar o comportamento das partículas fundamentais, conhecida como o Modelo Padrão, os neutrinos não têm massa. Contudo, para que eles sejam capazes de oscilar eles devem ter massa, logo algo deve estar faltando no Modelo Padrão. E não é nenhum mistério que, há muito tempo, os físicos sabem que o Modelo Padrão não explica tudo.
Uma das possibilidades levantadas para essa nova física é a existência de outros tipos de neutrinos, ainda não detectados experimentalmente.
A grande expectativa é que essas partículas subatômicas ainda desconhecidas possam ajudar a lançar alguma luz sobre a Matéria Escura, um tipo desconhecido de matéria que compõe um quarto da massa do Universo.
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