Pela primeira vez, uma equipa internacional de cientistas conseguiu calcular o número de neutrinos distintos que surgem das entranhas do sol durante as reações de fusão que ocorrem à sua superfície – e são bem mais do que pensávamos.
Os resultados da investigação, realizada no âmbito do projeto italiano Borexino, foram publicados nesta quarta-feira na revista Nature.
“Os neutrinos que nascem das diferentes reações que ocorrem no Sol possuem diferentes cargas de energia”, começou por explicar Aleksandr Chepurnov, professor do Instituto de Investigações Científicas da Universidade Estatal de Moscovo.
“Como consequência, o seu estudo permite-nos procurar os seus efeitos para lá do modelo padrão da Física de Partículas, como, por exemplo, as interações menos padronizadas entre neutrinos e neutrinos estéreis”, prosseguiu.
Os neutrinos são as partículas elementares mais pequenas na superfície solar, que comunicam com a matéria que as rodeia graças à gravidade e às conhecidas “interações fracas” – presentes apenas entre distâncias bastantes mais pequenas que o tamanho do núcleo de um átomo.
Em 1960, os cientistas descobriram que neutrinos de um determinado tipo eram capazes de se transformar em outro tipo e, não possuíam massa nula, esta era apenas muito pequena. Desde então, e com base nesta descoberta, a comunidade científica tem estudado cuidadosamente estas partículas minúsculas, tentando calcular a sua massa com base nos diferentes tipos de neutrinos que são convertidos noutros.
Lançado em 2007, o projeto Borexino foi projetado exatamente para responder a esta questão, bem como a outros enigmas relacionado com os neutrinos.
Quantos tipos de neutrinos há no Sol?
Tal como explica Chepurnov, dependendo do tipo de reação de fusão que ocorre no subsolo solar, cria-se um ou outro tipo de neutrino. Se soubermos em que proporção e número estão estas partículas, é possível determinar o que está a acontecer dentro da estrela – e, além disso, é também possível verificar se o que acontece corresponde ao que é descrito nas teorias já conhecidas e no próprio modelo padrão.
Visando atingir este objetivo, nos últimos 10 anos a equipa tem desenvolvido um “censo” sobres estas partículas, tendo por base a quantidade de neutrinos de carga diferente que são gerados pelo Sol e identificados pelo detetor Borexino.
Cada centímetro quadrado do Sol produz cerca de 6 mil milhões de neutrinos por segundo. Outros 5 mil milhões são gerados a partir da desintegração do mineral berílio. Por sua vez, o nascimento de elementos pesados gera aproximadamente mais 800 milhões destas partículas. Os cientistas do projeto consideram uma margem de erro de 10%.
De acordo com Chepurnov, as três estimativas realizada são mais precisas do que as previsões do modelo padrão da Física de partículas.
No futuro, os cientistas pretendem medir o número exato de neutrinos que surgem na formação de núcleos de carbono, nitrogénio e oxigénio. Os resultados serão essenciais para avaliar a quantidade de metais — de elementos mais pesados do que o hidrogénio e o hélio — existem sob a crosta solar e, finalmente, explorar os mistérios do ciclo de vida das maiores estrelas do Universo.
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