terça-feira, 4 de outubro de 2016

Brasil Projeta 'Arapuca' Para Detectar Neutrinos

Olá leitor!

Segue abaixo uma interessante matéria do postada dia (01/10) no site do jornal “Folha de São Paulo”, destacando que pesquisadores brasileiros estão projetando uma ‘Arapuca’ para detectar Neutrinos.

Duda Falcão

CIÊNCIA

Brasil Projeta 'Arapuca' Para Detectar Neutrinos

Salvador Nogueira
Colaboração para A Folha
01/10/2016 – 02:00

Um grupo de pesquisadores no Brasil está desenvolvendo uma arapuca para detectar neutrinos – e, quem sabe, matéria escura.

A iniciativa, chamada literalmente Arapuca, é liderada pelo casal Ana Amélia Machado, da Universidade Federal do ABC (SP) e Ettore Segreto, da Unicamp.

Ele italiano, ela brasileira, os dois estão envolvidos na enorme cooperação internacional liderada pelo Fermilab, em Chicago (EUA), para a construção do Dune – destinado a ser o mais sensível detector de neutrinos do mundo.

Os neutrinos são as mais intrigantes partículas do chamado Modelo Padrão, o arcabouço teórico que explica hoje todas as forças e componentes conhecidas no Universo, salvo a gravidade.

Eles têm carga neutra, como o nome sugere, mas são muito pequenos, e por conta disso interagem muito pouco com a matéria convencional. Por isso, eles passaram décadas como predições teóricas, até serem finalmente detectados, em 1956.

Sabemos hoje que eles existem em três tipos diferentes, chamados de neutrino-elétron, neutrino-muon e neutrino-tau, e que, contrariando as predições teóricas originais, eles têm uma pequena massa.

Mais intrigante ainda: eles têm a capacidade de ‘oscilar’, ou seja, de se converter de um tipo em outro ao longo do tempo, e os cientistas ainda estão tentando entender como isso funciona.

“A ciência dos neutrinos ainda é largamente inexplorada”, disse Segreto à Folha. “E o Dune deve explorar diversas destas questões.”

Editoria de arte/Folhapress

EXPERIMENTO

O Dune (sigla inglesa para Experimento Subterrâneo Profundo de Neutrinos) deve começar a operar por volta de 2023, instalado em Lead, Dakota do Sul.

Ele tem três objetivos. Um deles é buscar, no estudo das oscilações dos neutrinos, evidências de algo que os físicos chamam de violação de carga-paridade, que por sua vez poderia explicar o Universo ser feito de matéria, e não de antimatéria.

Outros dois objetivos seriam detectar o decaimento de um próton – algo que não sabemos se de fato ocorre na natureza – e detectar emissões de neutrinos provenientes de supernovas – antes mesmo que elas fossem visíveis no céu.

O experimento consiste em quatro grandes piscinas subterrâneas , cada uma com cerca de 17 mil toneladas de argônio liquido – que, para se manter nesse estado, precisa ser conservado a -187ᵒC.

A ideia é bombardear esses tanques com neutrinos produzidos no Fermilab. Eles se propagarão por 1.300 km pelo interior da Terra antes de chegarem aos detectores.

A cada encontro fortuito de um neutrino com um átomo de argônio, há dois tipos de sinais resultantes – o mais rápido, que é chamado de cintilação e consiste na produção de luz resultante da colisão, e o mais lento, chamado de ionização, que envolve a perturbação de um elétron ligado ao argônio e é detectado por uma grade elétrica.

O sinal luminoso é muito importante, pois indica o momento da colisão. Além disso, ele permitirá detectar neutrinos resultantes do colapso estelar de uma supernova e também indicará se houve decaimento de um próton.

Já o sinal de ionização tem papel complementar, pois permite reconstruir a trajetória e o tipo da partícula que atingiu o detector.

O projeto Arapuca – palavra que em tupi-guarani quer dizer armadilha – está voltado para detecção de cintilação. Ele é, em essência, uma armadilha de luz.

Originalmente, o Dune deveria funcionar com barras de acrílico alongadas de aproximadamente dois metros de comprimento para fazer essa detecção de luz. Segreto e Machado, contudo, encontraram um desenho alternativo – sua Arapuca seria cerca de dez vezes mais eficiente.

No começo de setembro, o casal esteve no Laboratório Nacional de Luz Síncrotron, em Campinas, testando compostos para a Arapuca.

A equipe corre contra o tempo, porque, embora o Dune só vá entrar em operação a partir de 2023, um protótipo que testará os sistemas para ele – inclusive a Arapuca – deve estar pronto já no fim de 2018. O trabalho é financiado pela FAPESP (Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo).

Os cientistas esperam que a tecnologia desenvolvida para o Dune também possa ser implementada  no projeto do DarkSide, um detector de matéria escura. Conhecida apenas por seus efeitos gravitacionais, ela segue sendo um grande mistério.


Fonte: Site do Jornal Folha de São Paulo - 01/10/2016

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