Uma estrela massiva enfrenta uma morte trágica, explodindo violentamente e lançando ao espaço material estelar, luz e energia – 99% desta são liberados na forma de neutrinos. Mesmo com as inúmeras explosões de supernovas já observadas e a quantidade astronômica de neutrinos expelidos, somente duas dúzias dessas partículas sem carga foram observadas, e em uma única vez (1987), por detectores de partículas ao redor do planeta. Um ambicioso experimento deve mudar isso: o DUNE.
O Deep Underground Neutrino Experiment (ou Experimento Ultra Profundo com Neutrinos) é a segunda parte de um experimento envolvendo dois detectores em operação: um, abaixo do Fermilab, e outro, a 1.300 quilômetros de distância, no Sanford Underground Research Facility, já no estado de Dakota do Sul (o Fermilab fica no estado de Illinois). Sua conclusão está prevista para 2027.
A unir os dois laboratórios, localizados em dois estados diferentes, apenas um feixe de neutrinos.Fonte: Fermilab/Sandbox Studios/Divulgação
Esse novo detector (uma instalação do tamanho de um prédio de quatro andares, com 70 mil toneladas de argônio líquido em seu interior) é um esforço internacional (inclusive do Brasil) para detectar neutrinos de supernovas em nossa galáxia.
Esperando pela explosão
Enquanto nenhuma estrela explode, os cientistas usarão a dupla de detectores para entender a natureza dos neutrinos. Quando alcançam a Terra, essas partículas chegam em três “sabores” (elétron, múon e tau), e são percebidos apenas por dezenas de segundos. A grande pergunta é se existem mais “sabores”, já que o que os dados existentes são apenas das amostras de neutrinos coletados em 1987.
As partículas oriundas de supernovas podem esclarecer como estrelas de nêutrons e buracos negros se formam e, ainda, se prótons vivem para sempre. (Neutrinos se originariam do decaimento do nêutron em um próton, um elétron e um neutrino. A degradação do próton, por sua vez, ainda não pôde ser observada: todos os experimentos feitos até hoje falharam).
Além dos neutrinos, antineutrinos também serão estudados, o que pode dar aos cientistas pistas sobre por que o universo visível é dominado pela matéria.
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