Tecnologia Científica
Novo experimento reduz pela metade o limite de peso dos elusivos neutrinos
Cientistas que tentam descobrir a massa elusiva dos neutrinos, pequenas 'partículas fantasmas' que poderiam resolver alguns dos maiores mistérios do universo...
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AFP - 11/04/2025
Instalação do sistema de eletrodos internos do Espectrômetro Principal KATRIN. Crédito: Markus Breig, KIT
Cientistas que tentam descobrir a massa elusiva dos neutrinos, pequenas "partículas fantasmas" que poderiam resolver alguns dos maiores mistérios do universo, anunciaram nesta quinta-feira (10) um novo limite para o seu peso, reduzindo pela metade a estimativa anterior.
Desde que a existência dos neutrinos foi proposta há quase um século, cientistas do mundo todo têm se esforçado para aprender muito sobre eles, particularmente sua massa.
Isso é importante porque o neutrino, como a partícula mais abundante no universo, "tece um fio que conecta o infinitamente pequeno e o infinitamente grande", disse Thierry Lasserre, físico da Comissão de Energias Alternativas e Energia Atômica da França, à AFP.
Sua massa "influencia as estruturas que compõem o cosmos", acrescentou.
Essas partículas invisíveis vêm percorrendo o universo desde o Big Bang, há 13,8 bilhões de anos.
O número de neutrinos existentes é difícil de compreender: há aproximadamente um bilhão para cada átomo no cosmos.
Entretanto, como têm tão pouca massa e não possuem carga elétrica , os neutrinos raramente interagem com a matéria.
Por exemplo, acredita-se que trilhões dessas chamadas partículas fantasmas estejam fluindo através dos corpos humanos a cada segundo, sem que nós percebamos.
Isso os torna extremamente difíceis de estudar. Mas não impossíveis.
Perseguindo fantasmas
Mais de cem cientistas de seis países vêm caçando o neutrino desde 2019, como parte da colaboração KATRIN no Instituto de Tecnologia de Karlsruhe, na Alemanha.
Em um estudo publicado na revista Science na quinta-feira, a colaboração anunciou que a massa de um neutrino não pode exceder 0,45 elétron-volts.
Isso é menos de um bilionésimo da massa de um próton, que está dentro do núcleo de cada átomo.
O novo limite superior para a massa de um neutrino é cerca de metade do valor anunciado pelo KATRIN em 2022, após suas primeiras medições.
O KATRIN usa um espectrômetro enorme para registrar a decadência do trítio, uma forma radioativa de hidrogênio que libera elétrons e neutrinos.
Essas partículas giram em torno de uma estrutura de 70 metros de comprimento (230 pés de comprimento) dominada pelo espectrômetro de 200 toneladas, que opera no vácuo.
O elétron e o neutrino compartilham a energia produzida pela decomposição do trítio. Portanto, o truque é medir a energia do elétron para inferir informações sobre o neutrino.
Isso requer a medição de muitos elétrons.
Seis milhões tiveram que ser medidos para atingir os primeiros resultados do KATRIN em 2022.
E foram necessários 36 milhões para atingir o número mais preciso anunciado na quinta-feira.
"Quando tivermos coletado todos os nossos dados até o final do ano", a equipe terá medido cerca de 250 milhões de elétrons, disse Lasserre.
Esse será o momento da verdade.
Ou o experimento finalmente terá descoberto um "traço" do neutrino, ou terá determinado que sua massa é menor que 0,3 elétron-volts , explicou Lasserre.
Energia escura
Cientistas esperam que determinar a massa do neutrino ajude a desvendar vários segredos persistentes do cosmos.
Apesar de sua incrível leveza, os neutrinos foram incluídos em alguns modelos que buscam explicar a energia escura, a força desconhecida que se acredita estar impulsionando a expansão cada vez mais rápida do universo.
Acredita-se que aproximadamente 95% do universo seja composto de energia escura e da igualmente desconhecida matéria escura, restando apenas 5% para todo o resto.
A colaboração KATRIN está planejando criar um novo sistema de detecção, chamado TRISTAN, para procurar uma nova espécie de neutrinos, chamados neutrinos estéreis.
Essas partículas hipotéticas não interagem com a matéria, mas têm muito mais massa que os neutrinos normais.
Alguns cientistas propuseram que esses neutrinos estranhamente pesados poderiam na verdade ser o que conhecemos como matéria escura.
Mais informações: Medição direta da massa de neutrinos com base em 259 dias de dados KATRIN, Science (2025). DOI: 10.1126/science.adq9592
Loredana Gastaldo, Fechando a lacuna na massa dos neutrinos, Science (2025). DOI: 10.1126/science.adw9435
Informações do periódico: Science
© 2025 AFP
