Quanto pesa um neutrino? Esta é a pergunta que não quer calar e que há anos baralha os números da Física, Cosmologia e da Astrofísica. Agora, uma equipa internacional cientistas chegou mais perto deste valor.
A nova investigação, cujos resultados foram recentemente apresentados na conferência Astroparticle and Underground Physics, que decorreu em Tóquio, no Japão, balizou o valor máximo da massa destas partículas elementares do Universo que, apesar de serem extremamente abundantes – só perdem para os fotões -, são também altamente fugazes e raramente interagem com a matéria – o que dificulta a sua deteção.
De acordo com os cientistas, um neutrino não terá mais do que um eletrão-volt (eV) de massa. Este valor, obtido no início do ano devido ao procedimento experimental Karlsruhe Tritium Neutrino (KATRIN), reduziu em mais de metade o valor máximo da massa do neutrino que passa assim de 2 eV para 1 eV.
O valor mínimo, por sua vez, está nos 0,02 eV, tendo este número sido definido por outras equipas de cientistas, tal como explicam os autores da investigação em comunicado.
“Estas descobertas em colaboração com o KATRIN reduzem o intervalo de massa anteriormente definido para o neutrino num fator de dois, colocando critérios mais rigorosos sobre a verdadeira massa do neutrino e fornecendo ainda um caminho a seguir para medir definitivamente o seu valor”, explicou Hamish Robertson, cientista do KATRIN e professor emérito de Física na Universidade de Washington, nos Estados Unidos.
“Conhecer a massa do neutrino permitirá que os cientistas respondam a perguntas fundamentais em Cosmologia, Astrofísica e Física de Partículas, tais como a evolução do Universo ou que tipo Física existe para além do Modelo Padrão”, sustentou.
A partícula que não devia ter massa pode levar-nos a uma nova Física
De acordo com o Modelo Padrão que rege o Cosmos, os neutrinos não deviam ter massa, à semelhança do que acontece com os fotões. Na verdade, estas partículas elementares que atravessam o nosso corpo a cada segundo sem notarmos são um “buraco” nesta teoria que pode obrigar à criação de uma nova Física para explicar a sua massa.
Existem várias fontes de neutrinos – o próprio Big Bang, morte de uma estrela numa grande explosão, interação das radiações cósmicas com a atmosfera terrestre, entre outros -, mas a grande maioria destas partículas chega à Terra oriunda do Sol.
Foi em 1930 que foi pela primeira vez proposta a existência dos neutrinos. Mais tarde, em 1956, os cientista conseguiram levar a cabo deteções destas partículas.
Mais foi necessário quase mais meio século para contrariar o Modelo Padrão: em 2001, dois detetores – o Super-Kamiokande, no Japão, e o Observatório de Neutrinos de Sudbury, no Canadá -, mostraram que estas partículas tem uma massa diferente de zero, avanço científico que foi reconhecido posteriormente, em 2015, com o Prémio Nobel da Física.
A definição exata do valor da sua massa está agora mais perto e, de acordo com os cientistas, quando este feito for alcançado, pode ser necessário criar uma nova Física. “Resolver a massa do neutrino levar-nos-ia a um admirável mundo novo para criar um novo Modelo Padrão”, disse Pedro Doe, cientista da Universidade de Washington, que também participou na nova investigação.
Contudo, e ainda de acordo com o cientista, o conhecimento não ficará apenas pelo valor da massa. Na verdade, este valor permitirá descobrir muito mais sobre estas estranhas partículas que há anos tiram o sono à comunidade científica.
“Os neutrinos são pequenas partículas bizarras (…) São tão omnipresentes e há muito que podemos aprender depois de terminar esse valor”, rematou.
Todo este “mundo novo” ganha mais força caso se venha a descobrir que existem regras desconhecidas que também governam o Universo.
O Modelo Padrão pode não ser suficiente para a bizarria dos neutrinos.
Sendo certo que os neutrinos têm massa de repouso não nula, o papel destas partículas será determinante para o destino do universo. O nosso Sol produz e emite neutrinos, logo, todas as estrelas da nossa galáxia o fazem; sendo assim, todas as galáxias do universo produzem e emitem uma quantidade absurdamente inimaginável de neutrinos. Ora, tendo o neutrino massa, cada neutrino exerce uma residual força gravitacional. Estando o universo a abarrotar de neutrinos, a força da gravidade será tão forte que dominará todo o universo. O destino do universo será um universo fechado. Será a matéria escura bolsas enormes de fugazes neutrinos?