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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