Observatório de neutrinos quer resolver mistérios da matéria e da antimatéria

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(Os detectores são instalados em grandes profundidades para não sofrerem influência dos raios cósmicos e de outras interferências atmosféricas ou produzidas pelo homem. [Imagem: Berkeley])

Mistério dos neutrinos

O observatório de neutrinos Daya Bay começou a coletar seus primeiros dados científicos.

Fruto de uma colaboração entre os Estados Unidos e a China, o projeto inclui ainda instituições da Rússia, República Checa, Hong Kong e Taiwan.

Alguns dos maiores mistérios da física atual envolvem os neutrinos, partículas subatômicas com uma massa tão pequena que um deles é capaz de atravessar um cubo de chumbo sólido, com 1 ano-luz de aresta, sem se chocar com um só átomo.

Como surgiu a matéria

Existem três tipos de neutrinos: neutrino do elétron, neutrino do múon e neutrino do tau. Mas eles se misturam, mudando de um tipo para outro conforme viajam praticamente sem serem incomodados pela matéria.

Esse processo de mixagem, ou oscilação, é descrito por três termos matemáticos conhecidos como ângulos de mistura.

Os cientistas do Daya Bay estão à caça justamente do último e menos conhecido desses ângulos, chamado θ13 (lê-se "teta um três").

Ao desvendar o "mistério dos neutrinos oscilantes", os físicos acreditam que finalmente terão informações sobre como os elétrons e seus parentes próximos, múons e taus, nasceram logo depois do Big Bang.

Conhecer o θ13 com precisão também poderá explicar porque há mais matéria do que antimatéria no universo - na verdade, poderá explicar porque é que existe matéria no universo.

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(Uma das piscinas contendo os detectores, antes de receber sua cobertura anti-raios cósmicos. [Imagem: Berkeley])

Antineutrinos

Os dados são coletados por oito enormes detectores subterrâneos, construídos nas montanhas do sudeste da China, próximos a um conjunto de seis reatores nucleares. Os reatores nucleares produzem grandes quantidades de antineutrinos - que, para efeitos práticos, são quase idênticos aos neutrinos.

Os detectores ficam cheios com um líquido cintilador, repleto de tubos fotomultiplicadores e protegidos dos raios cósmicos e de outros ruídos de fundo. Eles detectam os antineutrinos pelos tênues flashes de luz azul que emitem ao interagirem.

Essas interações são extremamente raras: apesar dos bilhões de antineutrinos produzidos pelos reatores nucleares, os cientistas acreditam que vão detectar cerca de 1.000 por dia nos detectores mais próximos aos reatores e menos de 100 nos detectores mais distantes.