Uma equipa internacional de cientistas conseguiu detetar, pela primeira vez, candidatos a neutrinos produzidos pelo Large Hadron Collider (LHC), que se encontra nas instalações do CERN, na Suíça.
“Antes deste projeto, nunca tinha sido visto um sinal de neutrinos num acelerador de partículas”, começou por dizer, em comunicado, Jonathan Feng, professor de Física e Astronomia da Universidade da Califórnia, em Irvine.
“Este significativo avanço é um passo em direção ao desenvolvimento de uma compreensão mais profunda destas partículas e do papel que desempenham no Universo”, acrescentou.
No estudo publicado, a 24 de novembro, na revista científica Physical Review D, os investigadores descrevem como observaram seis interações de neutrinos durante um teste de um detetor de emulsão compacto instalado, em 2018, no Large Hadron Collider.
Segundo Feng, um dos co-autores da pesquisa, o teste providenciou à equipa duas informações cruciais.
“Primeiro, verificou-se que a posição mais à frente do ponto de interação ATLAS no LHC é a localização certa para detetar neutrinos. Em segundo lugar, os nossos esforços demonstraram a eficácia de usar um detetor de emulsão para observar estes tipos de interações de neutrinos.”
O instrumento piloto era feito de placas de chumbo e tungsténio alternadas com camadas de emulsão. Durante as colisões de partículas no LHC, alguns dos neutrinos produzidos podem chocar com os núcleos dos metais densos, criando partículas que viajam pelas camadas de emulsão e criam marcas que são visíveis após o processamento.
Essas gravuras dão aos cientistas pistas sobre as energias das partículas, os seus sabores (tau, muão ou eletrão) e se são neutrinos ou antineutrinos, pode ler-se na mesma nota.
De acordo com Feng, a emulsão opera de forma semelhante à fotografia na era pré-câmara digital. Quando um 35 milímetros é exposto à luz, os fotões deixam marcas que são reveladas como padrões quando o filme é revelado. Os cientistas também foram capazes de ver as interações dos neutrinos depois de remover e desenvolver as camadas de emulsão do detetor.
O detetor usado era um aparelho relativamente pequeno, com cerca de 29 quilos, mas a equipa está a trabalhar numa versão muito maior e mais completa, com cerca de 1100 quilos.
“Tendo verificado a eficácia da abordagem do detetor de emulsão para observar as interações dos neutrinos produzidos num acelerador de partículas, a equipa está agora a preparar uma nova série de experimentos com um instrumento completo que é muito maior e significativamente mais sensível”, contou Feng.
Os cientistas esperam ser capazes de registar mais de dez mil interações de neutrinos na próxima operação do LHC, que vai começar no próximo ano.
