Neutrinos, os mensageiros cósmicos que podem explicar mistérios do Sol e dos buracos negros:bet 363

Alguns chegaram a instalar instrumentos a mil metros abaixo da superfície da Antártida e nas profundezas do mar Mediterrâneo, outros colocaram antenasbet 363um balão que sobrevoa o continente congelado.

"Assim como um astrônomo vai para uma montanha com seu telescópio e observa as estrelas, queremos saber como o Universo funciona. Mas,bet 363vezbet 363usar a luz, usamos outro mensageiro cósmico, que são os neutrinos", explica Zornoza, coordenador do grupo espanhol ANTARES, que busca neutrinos no Mediterrâneo.

Os neutrinos podem virbet 363outras galáxias, mas tambémbet 363estrelas mais próximas, como o nosso Sol.

"Eles nos dão informações sobre lugares impossíveisbet 363se acessar", disse à BBC News Mundo (serviçobet 363espanhol da BBC) o físico peruano Carlos Alberto Argüelles, pesquisador do Institutobet 363Tecnologiabet 363Massachusetts (MIT, na siglabet 363inglês) e membro do IceCube, projeto que busca neutrinos abaixo do gelo antártico.

O cientista explica que as as fusões nucleares no centro do Sol emitem neutrinos. Assim, estudando essas partículas, seria possível saber o que está acontecendo dentro do astro, por exemplo.

O que a Ciência sabe sobre os neutrinos

Os neutrinos são partículas elementares, um dos blocos fundamentais da natureza.

"Eles são a segunda partícula mais abundante do Universo", explica Zornoza. "O que mais há no Universo são fótons, isto é, partículasbet 363luz. Em segundo lugar, vêm os neutrinos."

E essas partículas têm a especificidadebet 363dificilmente interagirem com o que encontrambet 363seu caminho, passando facilmente pela matéria.

"Das quatro forças que conhecemos — gravidade, força eletromagnética, força nuclear forte e força nuclear fraca —, os neutrinos só interagem com uma, a força nuclear fraca", aponta Argüelles.

E justamente por isso, diz Zornoza, os neutrinos "são capazesbet 363atravessar uma barreirabet 363anos-luzbet 363chumbo e chegar ao outro lado, o que os torna muito difíceisbet 363serem detectados".

Há muitas características dessa partícula ainda não conhecidas.

"Os neutrinos são estranhos, sabemos que eles têm uma massa, mas ainda não sabemos o quanto é ou como se origina. Possivelmente, eles estão conectados a outra partícula que pode lhes dar uma massa secreta, algo que esteja produzindo essa massa", diz Argüelles.

"Há também um fenômeno conhecido como oscilaçãobet 363neutrinos, porque existem vários tiposbet 363neutrinos e eles podem se transformar."

Eles viajambet 363linha reta

Os neutrinos não têm carga elétrica e, portanto, são uma ferramenta eficiente para o estudo do Universo.

"Como é uma partícula neutra, sem carga, é ideal para a astronomia, porque ela não é desviada por campos magnéticos", explica Juan Antonio Aguilar, pesquisador espanhol da Universidade Livrebet 363Bruxelas e chefe do grupo IceCube local.

"Isso significa que, se existe uma fonte no Universo que emite neutrinos, esses neutrinos virão diretamentebet 363lá para nós".

Ao viajarbet 363linha reta e interagirbet 363forma fraca com a matéria, os neutrinos revelambet 363qual direção estábet 363fonte, diferentebet 363outros "mensageiros", como os raios cósmicos ou raios gama.

"Os raios cósmicos, compostos principalmentebet 363prótons, viajambet 363fontes muito distantesbet 363nós, mas, como eles têm carga elétrica, se houver campos magnéticos, eles são desviados", detalha Argüelles.

Os raios gama, por outro lado, são luz. E a luz pode ser bloqueada ou obscurecida por nuvensbet 363poeira ou gás.

"Então temos o neutrino, que, mesmo que haja campos magnéticos, ele segue seu caminho; e mesmo que haja nuvensbet 363poeira, ele as atravessa. Por isso, eles são mensageiros diretos dos objetosbet 363onde vêm e nos fornecem informações verdadeiramente únicas", acrescenta.

"Sendo partículas quase 'fantasmas', que atravessam tudo, elas podem nos trazer informaçõesbet 363lugares muito energéticos e muito densos, como aqueles ao redor dos buracos negros."

Pesquisas no Polo Sul e no Mediterrâneo

Para capturar os esquivos neutrinos, cientistas usam táticas diferentes.

O telescópiobet 363neutrinos IceCube, no Polo Sul, é uma iniciativa internacional que envolve cercabet 363300 pesquisadoresbet 363instituiçõesbet 36312 países da Europa, América do Norte, Ásia e Oceania.

Eles recebem dados por satélitebet 363sensores instalados abaixo da superfície antártica — e o trabalho não parou durante a atual pandemiabet 363coronavírus.

No caso do projeto ANTARES, os detectores estão a 2,5 mil metrosbet 363profundidade no mar Mediterrâneo, perto da costa francesa da Marselha.

O ANTARES ganhará um novo telescópio subaquáticobet 363neutrinos, chamado KM3NeT e atualmentebet 363construção. Ele será instaladobet 363profundidades ainda maiores no Mediterrâneo.

Embora os neutrinos se comportem como partículas "fantasmas", os cientistas conseguem encontrá-los.

"De todos os neutrinos que chegam até nós,bet 363temposbet 363tempos, alguns interagem e produzem outra partícula, chamada múon, que é um tipobet 363elétron, mas com mais massa", explica Zornoza.

"Então esse múon, se estivermosbet 363um meio transparente, como água ou gelo, emite o que é chamadobet 363luz Cherenkov, uma luz azul que se pode ver."

"No Mediterrâneo ou na Antártida, colocamos detectoresbet 363luz. Muitos neutrinos escapam, mas alguns produzem um múon que emite luz."

Já o projeto ANITA (Antártida Transitive Boost Antena), financiadobet 363parte pela Nasa, a agência espacial americana, usa outra estratégia para detectar neutrinos.

Ele recorre a dezenasbet 363antenas presas a um balão estratosférico.

Os detectores ANITA não procuram flashesbet 363luz, mas sim sinaisbet 363rádio produzidos pela interação entre o gelo e os neutrinos.

Um mistério centenário

Por que os cientistas fazem estes esforços e desenvolvem projetos mirabolantes para entender melhor os neutrinos?

Primeiro, eles podem ajudar a resolver grandes enigmas, como o da matéria escura, da qual cercabet 36325% do Universo é constituído, mas que é praticamente uma desconhecida.

"É provável que a matéria escura se acumulebet 363lugares como o centrobet 363nossa galáxia ou do Sol. Ali, se emitiriam, entre outras coisas, neutrinos", explica Zornoza.

"Detectar neutrinos dessas fontes nos daria pistas para entender do que a matéria escura é feita."

E há outro grande mistério que os neutrinos podem ajudar a esclarecer: a origem dos raios cósmicos.

"Maisbet 363100 anos atrás, esses raios cósmicos que chegam à Terra foram descobertos, mas ainda não entendemosbet 363onde vêm. Entretanto, é muito provável que haja neutrinos nestes lugares (de origem)", afirma.

"Se conseguirmos detectar esses neutrinos, eles podem nos ajudar a resolver o mistério secular do que produz os raios cósmicos."

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