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| NOVO NEUTRINO? O detector de partículas MiniBooNE (na foto) observou um excesso de interações de neutrinos, o que pode sugerir a existência de um novo tipo de neutrino. |
Um detector de partículas detectou uma intrigante abundância de partículas subatômicas leves e seus parceiros de antimatéria, os antineutrinos, relatam os físicos em 30 de maio em arXiv.org. A descoberta reflete um excesso de neutrinos encontrado há mais de duas décadas. Tem pesquisadores se perguntando se essa coincidência seria um novo tipo de partícula, chamado de neutrino estéril - um deles ainda mais sombrio do que os famosos neutrinos comuns - poderia estar à solta.
Tal partícula, se existir, transformaria os fundamentos da física de partículas e poderia ajudar a resolver quebra-cabeças cósmicos como a existência de matéria escura, uma substância inerte não identificada que compõe a preponderância da matéria no universo.
O novo estudo foi conduzido com um detector de neutrinos chamado MiniBooNE, enquanto o excesso anterior de neutrinos foi encontrado com um aparelho diferente, o Liquid Scintillator Neutrino Detector, que operou na década de 1990 no Laboratório Nacional Los Alamos, no Novo México. "Temos dois detectores muito diferentes ... e temos os mesmos resultados", diz o físico da MiniBooNE En-Chuan Huang, do Laboratório Nacional de Los Alamos.
Dicas de excesso de neutrinos apareceram em resultados anteriores da MiniBooNE, que opera desde 2002 no Fermilab em Batavia, Illinois. Mas a nova pesquisa inclui o dobro de dados, tornando o dilúvio de neutrinos forte demais para ser ignorado.
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| VEJA A LUZ - O detector MiniBooNE, um tanque contendo mais de 800 toneladas de óleo mineral equipado com sensores de luz (na foto), procura por flashes produzidos pelas interações de partículas subatômicas chamadas de neutrinos de elétrons. |
Ainda assim, alguns físicos estão questionando se os sinais em excesso são realmente de neutrinos. "Os eventos são reais. A questão é, o que são eles?", disse o físico de neutrinos Jonathan Link, da Virginia Tech, em Blacksburg. O excedente aparente de neutrinos pode ser um arenque vermelho: outras partículas podem interagir de maneiras que imitem os neutrinos.
Neutrinos vêm em três tipos conhecidos: neutrinos de elétrons, neutrinos de múons e neutrinos de tau, em homenagem ao elétron e seus dois primos mais pesados, múons e taus, respectivamente. Estranhamente, os neutrinos podem se transformar de um tipo para outro: uma partícula nascida como um neutrino de múon pode mais tarde ser detectada como um neutrino de elétrons.
No novo experimento, cientistas explodiram neutrinos e antineutrinos de múons no MiniBooNE e procuraram por partículas que se transformaram no neutrino de elétron. Usando um grande tanque de óleo mineral equipado com detectores de luz sensíveis, a MiniBooNE procurou por pequenos flashes de luz produzidos em interações de neutrinos de elétrons e antineutrinos. Os pesquisadores viram 2.437 interações, cerca de 460 mais do que o previsto.
Esse excesso sugere potencialmente a existência de neutrinos estéreis, o que poderia alterar a maneira como os neutrinos se deslocam de um tipo para outro, fazendo com que mais neutrinos de múon se transformem no tipo de neutrino de elétron do que se esperava. Enquanto os neutrinos comuns raramente interagem com a matéria, os neutrinos estéreis não interagem, exceto pela gravidade.
Neutrinos estéreis foram propostos como um possível candidato para o que compõe a matéria escura. Mas, para explicar os resultados do MiniBooNE, os neutrinos estéreis teriam que ser relativamente leves - muito insignificantes para explicar a matéria escura. Ainda assim, a existência de neutrinos estéreis leves pode sugerir que os mais pesados também estão por aí, diz o cosmólogo Kevork Abazajian, da Universidade da Califórnia, em Irvine.
Outro mau comportamento de neutrinos tem aparecido em experimentos que medem antineutrinos de elétrons produzidos em reatores nucleares. Esses experimentos veem menos interações do que o esperado, um resultado que também poderia ser explicado por um neutrino estéril. Mas há uma inconsistência: um neutrino estéril deve causar um déficit de neutrinos de múon em outros experimentos, mas isso não foi visto. Isso significa que a explicação é provavelmente mais complicada do que haver um único tipo de neutrino estéril.
Ainda não está claro como os vários resultados de diferentes experimentos com neutrinos se encaixam. Por enquanto, o novo estudo tem intrigado os físicos. "Eu na verdade não sei o que fazer com isso", diz a física de neutrinos Kate Scholberg, da Duke University. Mas os físicos teóricos, diz ela, "vão investigar isso como loucos".
Fonte: ScienceNews
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