Físicos Indianos Propõem Teoria Sobre o Papel dos Neutrinos na Origem do Universo

Caros entusiastas das atividades espaciais!

Em 21 de outubro, o portal Inovação Tecnológica noticiou que uma nova teoria, proposta por dois físicos indianos, sugere que um neutrino até então pouco considerado pode ajudar a explicar a existência do Universo.

[Imagem: M. Zacher/KATRIN]

A massa do neutrino é menor que 0,45 eV - provavelmente muito menor.

Desequilíbrio Entre Matéria e Antimatéria

Físicos revelaram uma nova teoria sobre o nascimento do cosmos que sugere que o Universo primitivo foi moldado por uma partícula que não vinha merecendo atenção até agora, uma espécie de neutrino ancestral.

O que está envolvido aqui é a questão longamente discutida sobre por que temos tanta matéria e tão pouca antimatéria no Universo atual se o Big Bang deve tê-las criado em quantidades iguais.

Rishav Roshan (Universidade de Southampton) e Sudipta Show (Instituto Indiano de Tecnologia de Kanpur) afirmam que a resposta está no neutrino, uma das partículas mais leves que existem.

Hoje, o modelo padrão da física de partículas contempla três tipos - os  físicos preferem chamar de "sabores" - de neutrinos, o neutrino do elétron, neutrino do múon e neutrino do tau, além de suas respectivas antipartículas (os antineutrinos de cada sabor). Um detalhe importante é que eles podem mudar espontaneamente de um tipo para outro enquanto viajam pelo espaço - não se sabe bem o porquê disso.

Mas também há um tipo meio marginal, deixado de lado até agora por ser um "detalhe irrelevante" na teoria: É o chamado "neutrino desacoplado".

[Imagem: A.Simonet (SSU)/LIGO/NSF]

A nova teoria poderá ser comprovada experimentalmente por meio das ainda não detectadas ondas gravitacionais primordiais.

Neutrino Desacoplado

"Este neutrino desacoplado pesado tem sido há muito tempo descartado como um detalhe irrelevante na física de partículas. No entanto, ele decai incrivelmente devagar. À medida que o cosmos esfriava após o Big Bang, a partícula viveu tempo suficiente para assumir temporariamente a densidade de energia do Universo e desencadear um período dominado pela matéria," propõe Roshan.

Desta forma, esse sabor de neutrino de que ninguém gosta pode ter ajudado a matéria a dominar sobre a antimatéria.

"O neutrino desacoplado alterou a temperatura no Universo primordial, conforme as partículas fundamentais, como elétrons e outros léptons, interagiam com suas antipartículas, com a ajuda do bóson de Higgs do modelo padrão, disse Roshan. "Essa temperatura age como um interruptor que molda a forma como o desequilíbrio matéria-antimatéria se desenvolveu."

E essa ideia pode ter um alcance mais amplo, mudando nossa compreensão também de como o Universo primitivo se expandiu tão rapidamente após o Big Bang.

"A mudança drástica na expansão inicial do cosmos deixa marcas distintas, porém detectáveis, de alterações, por exemplo, em ondas gravitacionais primordiais," disse Sudipta. "Essas assinaturas de ondas gravitacionais abrem novos caminhos para desvendarmos a evolução do Universo primordial após o Big Bang."

Saiba mais:

Artigo: Delayed Charged Lepton Yukawa Equilibration in Minimal Seesaw

Autores: Rishav Roshan, Sudipta Show

Revista: Physical Review Letters

DOI: 10.1103/nfkx-q6z7

Brazilian Space

Brazilian Space

Espaço que inspira, informação que conecta!