O maior detector de neutrinos do mundo, o Observatório Subterrâneo de Neutrinos de Jiangmen (JUNO), na China, divulgou seus primeiros resultados, alcançando as medições mais precisas das propriedades dos neutrinos até o momento. Após apenas 59 dias de operação, o JUNO ultrapassou meio século de pesquisas anteriores, restringindo os parâmetros-chave que governam essas partículas indescritíveis com uma precisão sem precedentes.
A natureza fantasmagórica dos neutrinos
Os neutrinos são notoriamente difíceis de estudar; trilhões passam pelo corpo humano a cada segundo sem interagir. Essas “partículas fantasmas” têm massa minúscula e raramente deixam rastros ao passar pelos detectores, o que as torna uma das entidades subatômicas mais difíceis de observar. No entanto, os físicos estão intensamente interessados neles porque contêm pistas para a física que vai além do Modelo Padrão, a nossa melhor descrição actual dos blocos de construção do Universo.
Oscilações de neutrinos: uma rachadura no modelo padrão
O Modelo Padrão previu que os neutrinos não teriam massa, mas os experimentos provaram o contrário. Os neutrinos oscilam entre três “sabores” – elétron, múon e tau – mudando constantemente de identidade à medida que viajam. Este fenómeno de oscilação, confirmado pelo Prémio Nobel da Física de 2015, revela uma propriedade não contabilizada pelo Modelo Padrão.
“Os neutrinos são a única partícula para a qual existe uma propriedade que o Modelo Padrão não prevê”, diz Gioacchino Ranucci, porta-voz adjunto do JUNO. “Portanto, os neutrinos são o único portal para a física além do Modelo Padrão.”
JUNO: Um grande salto na detecção
O JUNO opera nas profundezas do subsolo, onde a crosta terrestre o protege de partículas interferentes. O detector em si é uma esfera de 35 metros de largura preenchida com 20 mil toneladas de cintilador líquido, projetada para piscar quando um neutrino interage com ele. Sensores ao redor do tanque identificam esses flashes, permitindo que os físicos analisem as partículas indescritíveis. A escala do JUNO é o que o diferencia; ele contém 20 vezes mais cintilador do que qualquer experimento anterior, aumentando dramaticamente sua sensibilidade.
O que vem a seguir? A busca por uma nova física
Os resultados iniciais do JUNO confirmam as suas capacidades e sinalizam o potencial para descobertas inovadoras. Os pesquisadores pretendem refinar ainda mais as medições dos parâmetros de oscilação dos neutrinos e, eventualmente, resolver mistérios de longa data da física. Isso inclui ordenar os estados de massa dos neutrinos, explicando potencialmente o desequilíbrio entre matéria e antimatéria no universo.
A precisão oferecida pelo JUNO poderia redefinir a nossa compreensão da física fundamental. À medida que os investigadores recolhem mais dados, estas partículas fantasmagóricas podem finalmente revelar os segredos escondidos para além do Modelo Padrão, trazendo o universo para um foco mais nítido.
