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Um novo método de medição permite aos pesquisadores obter informações direcionais sobre neutrinos solares de baixa energia, algo que antes era difícil de fazer.
Os cientistas monitoram os neutrinos solares, produzidos pela fusão nuclear no Sol, para obter informações sobre os processos que ocorrem no núcleo do Sol. Para detectar neutrinos solares, os físicos normalmente usam dois tipos de detector, um que tem sensibilidade direcional – pode dizer de onde os neutrinos vieram – e outro que tem melhor sensibilidade à energia – pode registrar neutrinos de baixa energia. Agora, combinando os pontos fortes desses dois detectores, a equipe por trás do detector Borexino mostrou que Borexino pode ter ambas as capacidades [ 1 , 2 ]. Suas medições indicam que Borexino pode registrar tanto as energias quanto os caminhos de neutrinos sub-1-MeV.
Os dois tipos mais comuns de detectores de neutrinos solares são o detector de água Cherenkov e o detector de cintilador líquido. Os detectores de Cherenkov de água captam neutrinos através da radiação eletromagnética de Cherenkov de sua interação com elétrons na água. As propriedades desta radiação são dependentes da direção, tornando a técnica excelente para reconstruir caminhos de neutrinos. Mas os detectores de água Cherenkov normalmente têm baixa sensibilidade aos neutrinos MeV, tornando-os inúteis para estudar neutrinos de baixa energia. Os detectores de cintiladores líquidos detectam emissões de neutrinos semelhantes, mas usam um óleo dopado com um cintilador. Essa dopagem resulta em um corte de energia muito menor – cerca de 0,2 MeV. Mas esse tipo de detector não é sensível às informações direcionais dos neutrinos, algo que a Colaboração Borexino já resolveu.
A equipe desenvolveu um método para analisar dados de um cintilador líquido que lhes permite descobrir a dependência direcional do sinal de neutrinos. O método envolve a comparação da distribuição cumulativa da radiação detectada de muitos neutrinos com a de uma simulação.
A equipe Borexino planeja usar seu método para estudar com mais detalhes neutrinos solares de baixa energia. Eles também esperam aprender mais sobre a natureza fundamental dos neutrinos, um mistério que ainda escapa aos físicos de partículas.
–Katie McCormick
Katie McCormick é uma escritora de ciência freelance baseada em Seattle, Washington.
Referências
- M. Agostini et ai. (Colaboração Borexino), “Primeira medição direcional de neutrinos solares sub-MeV com Borexino”, Phys. Rev. Lett. 128 , 091803 (2022) .
- M. Agostini et ai. (Colaboração Borexino), “Direcionalidade correlacionada e integrada para neutrinos solares sub-MeV em Borexino”, Phys. Rev. D 105 , 052002 (2022) .
• Física 15, s25
Fonte: Physics.org / 17-03-2022
https://physics.aps.org/articles/v15/s25
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Hélio R.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos da Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia e Climatologia).Participou do curso (EAD) de Astrofísica, concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).
Autor do livro: “Conhecendo o Sol e outras Estrelas”.
Acompanha e divulga os conteúdos científicos da NASA (National Aeronautics and Space Administration), ESA (European Space Agency) e outras organizações científicas e tecnológicas.
Participa do projeto S`Cool Ground Observation (Observações de Nuvens) que é integrado ao Projeto CERES (Clouds and Earth´s Radiant Energy System) administrado pela NASA. A partir de 2019, tornou-se membro da Sociedade Astronômica Brasileira (SAB), como astrônomo amador.
Participa também do projeto The Globe Program / NASA Globe Cloud, um Programa de Ciência e Educação Worldwide, que também tem o objetivo de monitorar o Clima em toda a Terra. Este projeto é patrocinado pela NASA e National Science Fundation (NSF), e apoiado pela National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) e U.S Department of State.
e-mail: heliocabral@coseno.com.br
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