MADRID 13 fev. (EUROPA PRESS) -
A colaboração internacional que opera o experimento KM3NeT, um poderoso telescópio submerso nas profundezas do Mediterrâneo, publicou nesta terça-feira na Nature a detecção do neutrino de mais alta energia já capturado por um experimento semelhante. A descoberta, matéria de capa da prestigiosa revista, fornece a primeira evidência de que neutrinos de energias tão altas são produzidos no Universo, embora sua origem ainda seja desconhecida.
Vários grupos científicos espanhóis estão participando do KM3NeT, incluindo o Instituto de Física Corpuscular (IFIC), um centro conjunto do Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) e da Universitat de València, e a Unidad Mixta del Instituto Español de Oceanografía del CSIC y la Universitat Politènica de València.
Em 13 de fevereiro de 2023, o detector ARCA do telescópio subaquático de neutrinos KM3NeT detectou um evento extraordinário associado a um neutrino com uma energia estimada em cerca de 220 PeV (220.000 trilhões de elétrons-volt, muito maior do que as partículas produzidas pelo LHC do CERN), de acordo com o CSIC.
Esse evento, denominado KM3-230213A, é o neutrino mais energético já observado até hoje e fornece a primeira evidência de que neutrinos de energias tão altas são produzidos no Universo.
O evento detectado foi identificado como um múon (uma partícula elementar relacionada ao elétron) que passou por todo o detector, produzindo um sinal em mais de um terço dos sensores. A inclinação de sua trajetória, juntamente com sua enorme energia, fornece evidências convincentes de que o múon se originou de um neutrino cósmico interagindo nas proximidades do detector.
"O KM3NeT começou a explorar uma faixa de energia e sensibilidade em que os neutrinos detectados podem ser produzidos em fenômenos astrofísicos extremos. Essa primeira detecção de um neutrino de centenas de PeV abre um novo capítulo na astronomia de neutrinos e uma nova janela de observação do universo", diz o porta-voz do KM3NeT na época da detecção e pesquisador do Centro de Física de Partículas IN2P3/CNRS em Marselha (França), Paschal Coyle.
NEUTRINOS, A MAIS MISTERIOSA DAS PARTÍCULAS ELEMENTARES
A publicação observa que o universo de alta energia é o reino de eventos colossais, como buracos negros supermassivos, explosões de supernovas e explosões de raios gama, "eventos que ainda não são totalmente compreendidos".
Esses poderosos aceleradores cósmicos geram fluxos de partículas chamados raios cósmicos, que podem interagir com a matéria circundante para produzir neutrinos e fótons. Durante sua jornada pelo universo, os raios cósmicos mais energéticos podem interagir com fótons da radiação de fundo de micro-ondas, a primeira luz após a origem do cosmos, para produzir neutrinos extremamente energéticos, chamados neutrinos cosmogênicos.
"Os neutrinos são uma das partículas elementares mais misteriosas. Eles não têm carga elétrica, quase não têm massa e interagem fracamente com a matéria. Eles são mensageiros cósmicos especiais, que nos fornecem informações exclusivas sobre os mecanismos envolvidos nos fenômenos mais energéticos e nos permitem explorar os confins do universo", explica a porta-voz adjunta do KM3NeT na época da detecção e pesquisadora do Instituto Nacional de Física Nuclear (INFN) da Itália, Rosa Coniglione.
Embora sejam a segunda partícula mais abundante no universo, depois dos fótons que formam a luz, sua interação extremamente fraca com a matéria torna-os muito difíceis de detectar, exigindo detectores enormes. O telescópio de neutrinos KM3NeT, atualmente em construção, é uma infraestrutura gigantesca em alto-mar que consiste em dois detectores, ARCA e ORCA.
O KM3NeT usa a água do mar como um meio de interação para detectar neutrinos. Seus módulos ópticos de alta tecnologia detectam a luz Cherenkov, um brilho azulado gerado pela propagação na água de partículas ultra-relativísticas resultantes de interações de neutrinos. Esse neutrino de energia ultra-alta pode se originar diretamente de um poderoso acelerador cósmico. Como alternativa, pode ser a primeira detecção de um neutrino cosmogênico.
Entretanto, os cientistas da colaboração afirmam que, com base nesse único neutrino, "é difícil tirar conclusões sobre sua origem".
As observações futuras se concentrarão na detecção de mais eventos desse tipo para criar um quadro mais claro. A expansão em andamento do KM3NeT com unidades de detecção adicionais e a aquisição de novos dados melhorarão sua sensibilidade e aumentarão sua capacidade de identificar fontes de neutrinos cósmicos, tornando o KM3NeT um importante participante da astronomia de múltiplos mensageiros.
PARTICIPAÇÃO DA ESPANHA NA KM3NET
A colaboração KM3NeT reúne mais de 360 cientistas, engenheiros, técnicos e estudantes de 68 instituições em 22 países em todo o mundo. Na Espanha, os participantes incluem o Instituto de Física Corpuscular (IFIC), um centro conjunto do CSIC e da Universidade de Valência; a Unidade Conjunta do Instituto Espanhol de Oceanografia (IEO) do CSIC e da Universidade Politécnica de Valência (UPV); o IGIC da Universidade Politécnica de Valência; a Universidade de Granada; e o LAB da Universidade Politécnica da Catalunha.
A participação espanhola em telescópios de neutrinos remonta a quase três décadas, quando um pequeno grupo de pesquisadores do IFIC juntou-se à iniciativa de construir o primeiro telescópio subaquático de neutrinos, o ANTARES, que começou a coletar dados em meados dos anos 2000.
O ANTARES, que funcionou por 16 anos e foi recentemente desativado, liderou o caminho a seguir. Pouco depois de o ANTARES entrar em operação, foi iniciado o projeto de um telescópio ainda maior, o KM3NeT, que está sendo instalado atualmente, mas já está coletando dados em sua configuração parcial.
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