Um experimento para testar a existência do hipotético neutrino estéril confirmou evidências intrigantes previamente descobertas.
Uma anomalia vista anteriormente em experimentos foi confirmada por alguns novos trabalhos, aumentando a evidência de que algo está errado com o Modelo Padrão da física de partículas. O trabalho pode fornecer uma ideia do que exatamente está errado.
Os resultados vêm de um experimento em busca do hipotético neutrino estéril: uma quarta partícula eletricamente neutra e de baixa massa, que se supõe existir além dos três neutrinos padrão que conhecemos.
Conforme relatado nas revistas Physical Review Letters e Physical Review C, o experimento confirma as descobertas anteriores. A configuração é feita de discos de cromo-51 irradiados (que não se formam naturalmente), uma importante fonte de neutrinos de elétrons. Os discos estão dentro de dois tanques feitos de gálio, e o bombardeio de neutrinos do elétron transforma alguns dos átomos de gálio em átomos de germânio-71.
No entanto, a taxa medida dessa reação é entre 20 e 24 % menor do que a modelagem teórica. Uma possibilidade para esse déficit de neutrinos de elétrons é que existe um quarto neutrino que é conhecido como neutrino estéril. Alternativamente, a teoria está errada.
“Os resultados são muito empolgantes”, disse Steve Elliott, analista líder de uma das equipes que avaliam os dados e membro da divisão de Física de Los Alamos, em um comunicado. “Isso definitivamente reafirma a anomalia que vimos em experimentos anteriores. Mas o que isso significa não é óbvio. Existem agora resultados conflitantes sobre neutrinos estéreis. Se os resultados indicarem que a física nuclear ou atômica fundamental é mal compreendida, isso também seria muito interessante.”
Os neutrinos vêm em três sabores – um termo técnico surpreendente que não tem nada a ver com o paladar. Existem neutrinos do elétron, neutrinos do múon e neutrinos do tau. Um dos aspectos mais fascinantes dos neutrinos é que eles oscilam, o que significa que eles mudam de um sabor para outro à medida que se movem pelo universo.
Eles podem se mover por muito tempo. Ter uma massa tão pequena e ser eletricamente neutro significa que eles interagem muito pouco. A cada segundo, 100 trilhões de neutrinos passam pelo seu corpo como se você nem estivesse lá.
O experimento soviético-americano de gálio (SAGE), que começou no final dos anos 1980, indicou um possível déficit de neutrinos de elétrons. O Baksan Experiment on Sterile Transitions (BEST), cujos resultados estamos discutindo aqui, confirma isso.
Uma possibilidade é que o neutrino do elétron esteja oscilando em um neutrino estéril, o que poderia explicar a produção reduzida de germânio. Alternativamente, a seção transversal do neutrino do elétron – a probabilidade de que uma interação específica de partículas ocorra – pode não ser o que a teoria diz que é.
O modelo padrão da física de partículas é um dos melhores conjuntos de ideias já criados pela humanidade, permitindo-nos prever partículas muito antes de serem descobertas, como o bóson de Higgs. Mas também é limitado, e os físicos agora estão atingindo esses limites na esperança de revelar o que está além.
Mais informações: https://bit.ly/3ydxNgr / https://bit.ly/3OvOU2s
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