Segundo a Conclusão da Equipe do 'Experimento STEREO', 'Neutrinos Estéreis' Não Existem

Olá leitores e leitoras do BS!

 

Segue abaixo uma curiosa notícia postada ontem (13/01) no site ‘Inovação Tecnológica’, destacando que segundo um estudo com colaboração internacional por mais de quatro anos, este denominado de ‘Experimento STEREO’ (sigla em inglês para "Reator de Pesquisa para Oscilações de Neutrinos Estéreis"), os chamados ‘Neutrinos Estéreis’ não existem. Saibam mais sobre essa notícia pela matéria abaixo.

 

Brazilian Space

 

ESPAÇO

 

Neutrinos Estéreis Não Existem, Revela Experimento

 

Redação do Site Inovação Tecnológica

13/01/2023

Fonte: Website Inovação tecnológica - https://www.inovacaotecnologica.com.br

 

[Imagem: STEREO Collaboration - 10.1038/s41586-022-05568-2]

Diagrama do experimento Stereo, que descartou a hipótese dos neutrinos estéreis.

 

Tipos de Neutrinos 

 

Neutrinos estéreis não existem.

 

Esta foi a conclusão taxativa da colaboração internacional responsável pelo experimento Stereo, sigla em inglês para "Reator de Pesquisa para Oscilações de Neutrinos Estéreis", que coletou dados continuamente por mais de quatro anos.

 

O chamado Modelo Padrão da Física de Partículas descreve todas as partículas elementares conhecidas e suas interações, incluindo os neutrinos, partículas "inventadas" em 1930 por Wolfgang Pauli para fechar as equações que expressam as leis universais de conservação de energia.

 

Os neutrinos são muito leves - na verdade, a descoberta de que os neutrinos têm massa levou o Nobel de Física em 2015 -, são eletricamente neutros e interagem apenas através da força eletrofraca. Portanto, eles são extremamente difíceis de detectar - sua primeira detecção experimental direta só ocorreu 26 anos depois de serem teorizados.

 

Hoje são conhecidos três tipos ou "sabores" de neutrinos: o neutrino do elétron, o neutrino do múon e o neutrino do tau. À medida que viajam, eles podem mudar de identidade, oscilando entre diferentes propriedades devido à sua massa muito pequena.

 

Então, em 2011, o aumento da precisão dos experimentos revelou uma anomalia entre o fluxo de antineutrinos - a versão antimatéria do neutrino - previsto pelas teorias e aqueles emitidos por reatores nucleares. Isso desencadeou a hipótese da existência de um estado de neutrino suplementar que seria estéril, ou seja, que não seria capaz de interagir por meio da interação fraca. Esses neutrinos estéreis também viriam a calhar para explicar fenômenos físicos ainda não totalmente compreendidos, como a matéria escura.

 

[Imagem: D. Lhuillier/CEA]

Processo de detecção de neutrinos no Stereo. O neutrino incidente interage com um núcleo de hidrogênio do cintilador líquido para formar um pósitron (e+) e um nêutron (n) que, na maioria das vezes, será capturado por um núcleo de gadolínio.

 

Em Busca do Neutrino Estéril 

 

Para testar de modo inequívoco essa hipótese da existência dos neutrinos estéreis e determinar suas propriedades, o experimento Stereo começou a operar em 2017 junto ao reator de pesquisa nuclear de alto fluxo no Instituto Laue-Langevin (ILL), uma organização de pesquisa europeia sediada na França. O experimento consiste em um detector composto por seis elementos idênticos, colocados a apenas 10 metros do núcleo do reator.

 

Fortemente protegidas do ambiente externo, as células do detector foram posicionadas de maneira ideal para procurar, com uma precisão sem precedentes, a assinatura dos neutrinos estéreis: Se eles de fato existissem, deveriam aparecer distorções dependentes da posição em sua distribuição de energia.

 

Agora, a colaboração STEREO confirmou uma anomalia no fluxo de neutrinos emitidos pelo reator nuclear, mas descartou a hipótese de que os neutrinos estéreis seriam a causa disso.

 

Na verdade, segundo equipe, o que aconteceu foi um erro na teoria que sugeria a existência dos neutrinos estéreis.

 

"Conseguimos observar um total de mais de 100.000 neutrinos nos anos de 2017 a 2020, mas não conseguimos determinar nenhum vestígio de potenciais neutrinos estéreis nessas medições," resumiu Christian Buck, um dos pesquisadores do experimento. "O mais provável é que as anomalias observadas resultem de incertezas subestimadas nos dados nucleares dos decaimentos radioativos usados para a previsão do fluxo, e não dos próprios experimentos de neutrinos."

 

Embora esse resultado rejeite fortemente a hipótese do neutrino estéril, ele serve como um suporte adicional ao Modelo Padrão e seu conteúdo de neutrinos dos três outros sabores. 

 

Bibliografia:

 

Artigo: STEREO neutrino spectrum of 235U fission rejects sterile neutrino hypothesis 

Autores: The STEREO Collaboration 

Revista: Nature 

Vol.: 613, pages 257-261 

DOI: 10.1038/s41586-022-05568-2