quarta-feira, 17 de dezembro de 2025

O Observatório de Neutrinos de Sudbury

Caro(a) Leitor(a);

O único observatório subterrâneo do Canadá

O Observatório de Neutrinos de Sudbury começou a operar em 1999 a uma profundidade de 2.070 metros abaixo da superfície, na mina Creighton, perto de Sudbury, Ontário. O objetivo do observatório é detectar e estudar neutrinos emitidos pelo Sol e outros corpos celestes. É fruto de um esforço conjunto entre o Canadá, os Estados Unidos e o Reino Unido.

Os neutrinos são pequenas partículas elementares eletricamente neutras (ou seja, não possuem carga elétrica). Eles interagem muito pouco com a matéria. Tão pouco, na verdade, que a matéria é praticamente transparente a eles, e aí reside a dificuldade em detectar neutrinos.

As estrelas produzem grandes quantidades de neutrinos. O Sol, por exemplo, emite 200 trilhões de trilhões de trilhões de neutrinos a cada segundo. Bilhões de neutrinos atravessam o Sol, a Terra e o seu corpo a cada instante sem serem impedidos. Na verdade, durante toda a sua vida, apenas um ou dois neutrinos entrarão em contato com um dos átomos do seu corpo.

Um dos principais problemas não resolvidos sobre o nosso Sol está relacionado à sua produção de neutrinos. No início da década de 1980, percebeu-se que o número de neutrinos solares detectados por diversos laboratórios era menor do que o previsto pelos cálculos teóricos.

Foram propostas duas hipóteses: ou que o nosso conhecimento sobre o Sol é insuficiente, ou que alguns dos neutrinos mudam de forma durante a sua viagem até à Terra (sabe-se que este fenómeno afeta outras partículas elementares), o que significaria que o número de neutrinos que chegam à Terra é inferior à quantidade originalmente emitida pelo Sol.

Em 1983, pesquisadores canadenses propuseram a construção de um detector subterrâneo de neutrinos em uma mina de níquel de Ontário, pertencente à empresa Inco. O local subterrâneo protegeria o detector das micro-ondas da radiação cósmica de fundo, que normalmente impediriam a detecção de neutrinos solares.

Um ano depois, em 1984, um pesquisador americano publicou um estudo que demonstrava as vantagens de usar água pesada (água na qual cada átomo de hidrogênio possui um nêutron extra) como detector de neutrinos. Como o Canadá possui uma abundante reserva de água pesada, decidiu-se que a instalação operaria como um detector de água pesada. Os Estados Unidos aderiram ao projeto, seguidos pelo Reino Unido em 1989.

Os trabalhos começaram em 1990 e foram concluídos em 1999. O detector consiste em 1.000 toneladas de água pesada ultrapura contidas em um recipiente de plástico transparente com 12 metros de diâmetro. O próprio recipiente está imerso em 7.000 toneladas de água normal ultrapura, alojadas em uma imensa cavidade com 22 metros de largura e 34 metros de altura (o equivalente a um prédio de 10 andares). Trata-se da maior abertura subterrânea já escavada, a dois quilômetros de profundidade.

O recipiente de acrílico é circundado por uma cúpula geodésica de 17 metros equipada com 9.600 detectores que detectam a presença de neutrinos. A frequência de detecção de neutrinos é de um por hora.

Os resultados do Observatório de Neutrinos de Sudbury demonstraram que os neutrinos de fato mudam de forma durante sua jornada do Sol à Terra, pondo fim ao debate. Também demonstraram que os neutrinos possuem massa, e por essa importante descoberta, Arthur B. McDonald, diretor do Observatório de Neutrinos de Sudbury, ganhou o Prêmio Nobel de Física de 2015.

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Fonte: Astro Canadá - The Sudbury Neutrino Observatory

https://astro-canada.ca/l_observatoire_de_neutrinos_de_sudbury-the_sudbury_neutrino_observatory-eng

Web Science Academy; Hélio R.M.Cabral (Economista, Escritor e Divulgador de conteúdos de Economia, Astronomia, Astrofísica, Astrobiologia Climatologia). Participou do curso Astrofísica Geral no nível Georges Lemaître (EAD), concluído em 2020, pela Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC).

Em outubro de 2014, ingressou no projeto , que integra o () administrado pela . Posteriormente, em setembro de 2016, passou a participar do , um programa mundial de ciência e educação com foco no monitoramento do .