Neutrinos de tau vindos do espaço são detectados na Antártica

Um grupo de pesquisadores conseguiu identificar neutrinos de tau vindos do uiniverso a partir de um detector enterrado nas profundezas da Antártica. Esse tipo especial de partícula foi descoberto apenas em 2000 e nunca foi observado vindo de uma fonte astrofísica, mas uma nova pesquisa agora relata sete possíveis candidatos.

• Os neutrinos são as partículas subatômicas mais comuns do universo, eles não possuem carga e são extremamente leves;
• Eles são liberados por estrelas e pela atmosfera, podendo ser gerados pela radioatividade do tipo beta;
• Existem três tipos dessas partículas, os neutrinos de elétrons, de múon e de tau, estando eles associados a outras partículas;
• Por não possuírem carga elétrica, eles interagem raramente com a matéria, podendo atravessá-la.

Por causa disso, para detectá-los é preciso observatórios que possam ver essas raras interações. Foi isso que os pesquisadores acreditam ter conseguido na pesquisa disponível no ArXiv e aceita para publicação na revista Physical Review Letters.

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Detectando os neutrinos

As três versões de neutrinos, também conhecidas como sabores, se transformam umas nas outras. Essas mudanças acontecem porque essas partículas subatômicas estão em uma combinação mecânica quântica de massas diferentes. No entanto, os neutrinos de tau que não tem como fonte o Sol, nunca deram as caras para os pesquisadores.

Na pesquisa, para observar essas interações, foi utilizado o IceCube, um observatório de neutrinos que conta com detectores inseridos no gelo da Antártica. Esperava-se que quando eles aparecessem, seriam acompanhados de "cascata dupla", vendo dois sinais de interações.

A ideia dos pesquisadores era observar a luz liberada quando um neutrino de tal colidisse com gelo, criando um tau, e depois outra emissão de luz quando essa partícula recém-formada decaísse novamente em um neutrino de tau.

No estudo, o sinal duplo foi observado em sete ocasiões, e os pesquisadores acreditam que a probabilidade de outros efeitos naturais imitarem a interação tau é menor que 1 em 3,5 milhões.

A detecção de sete eventos candidatos a neutrinos do tau nos dados, combinada com a quantidade muito baixa de antecedentes esperados, nos permite afirmar que é altamente improvável que os antecedentes estejam conspirando para produzir sete impostores de neutrinos do tau. A descoberta de neutrinos astrofísicos do tau também fornece uma forte confirmação da descoberta anterior do IceCube do fluxo difuso de neutrinos astrofísicos. Doug Cowen, líder do estudo, em comunicado