Telescópio submarino detecta neutrino espacial de energia recorde

Usando um telescópio submarino, físicos detectaram um neutrino – partícula espacial subatômica – de maior energia entre todos os registros de observações. O Telescópio de Neutrinos de Quilômetro Cúbico (KM3NeT), ainda em construção, foi responsável pela detecção da partícula quase sem massa e sem carga elétrica.

• Cientistas registram 1ª imagem de um fóton de luz da história
• Tempestade solar de 2024 gerou cinturões de radiação na Terra

KM3NeT é um laboratório de pesquisa submarino no Mar Mediterrâneo, com duas divisões, os telescópios ORCA e ARCA.

O ORCA, que estuda propriedades de neutrinos da atmosfera terrestre, fica a 40 quilômetros da costa de Toulon, no sul da França, a 2.450 metros de profundidade.

O telescópio ARCA, por sua vez, estuda essas partículas de origem espacial, e fica na Sicília, a 3.400 metros debaixo d’água.

Portanto, a descoberta dos cientistas do KM3NeT, conforme um estudo publicado na última quarta-feira (12), expande os horizontes de pesquisa de neutrinos, bem como revela a capacidade do telescópio submarino.

Na física de partículas, o neutrino faz parte da família dos léptons. Cada lépton com carga elétrica – elétron, múon e tau – possui um neutrino correspondente. Desse modo, há três tipos de neutrinos.

Apesar de ser a segunda partícula mais abundante no universo após os fótons, os neutrinos são extremamente difíceis de detectar, rendendo o apelido “partículas fantasma”.

Portanto, o KM3NeT, assim como outros telescópios que detectam neutrinos, espaciais ou terrestres, é um telescópio submarino porque minimiza interferências.

O telescópio submarino também ajuda a aumentar as chances de detectar as raras interações dos neutrinos com a matéria.

Aliás, em uma coletiva de imprensa, na última quinta-feira (13), os cientistas do KM3NeT ressaltaram que o telescópio submarino não detecta diretamente a partícula espacial.

Na verdade, o telescópio submarino identifica os múons, os quais são as partículas subatômicas resultantes da colisão quase sem interação de neutrinos com a matéria.

Telescópio submarino não consegue identificar origem de neutrino espacial

Na coletiva, os cientistas revelaram que o telescópio detectou o múon há exatamente dois anos, em 13 de fevereiro de 2023. A trajetória do múon e sua energia, a quase 120 peta-elétron-volt (PeV), de acordo com Paschal Coyle, físico francês e porta-voz do KM3NeT.

Desse modo, segundo Coyle, o neutrino que originou esse múon era uma partícula espacial com energia ainda maior, chegando a 220 PeV.

Esse número corresponde a 30 mil vezes mais energia que o Grande Colisor de Hádrons (LHC), o maior acelerador de partículas do mundo, consegue produzir.

Veja o telescópio submarino identificar o neutrino:

Os cientistas sugerem duas origens possíveis para o neutrino espacial de alta energia. A primeira é, certamente, astrofísica, sugerindo que o neutrino veio de um blazar ou outros objetos energéticos.

A segunda aponta para uma origem cosmogênica, ou seja, de interações entre raios cósmicos ultra-energéticos com fótons de radiação cósmica de fundo em micro-ondas.

Os cientistas identificaram 12 blazares como as possíveis fontes astrofísicas da partícula espacial. No entanto, se a origem for cosmogênica, este seria o primeiro registro de um neutrino de tal tipo.

Aliás, o telescópio submarino KM3NeT está em construção, o que amplia ainda mais a importância da descoberta do neutrino.

“No próximo ano, o KM3NeT enviará muito mais dados após melhorias na resolução angular. E no futuro próximo, vamos refinar a detecção da direção do neutrino e, provavelmente, uma conclusão mais firme sobre a origem da partícula espacial”, disse Rosa Coniglione, física italiana do KM3NeT.