Uma nova técnica selvagem pode finalmente medir o indescritível neutrino: ScienceAlert

Neutrinos São partículas subatômicas abundantes que desempenham um papel crucial na formação do universo. Inicialmente, essas partículas difíceis de detectar eram consideradas sem massa e, de acordo com teorias atualizadas, deveriam pesar alguma coisa.

Exatamente o que é essa medição ainda não foi determinado experimentalmente. Uma equipe internacional de cientistas descobriu uma nova maneira de resolver este pequeno mistério.

Conhecer a massa de um neutrino seria um grande momento para a ciência, sobretudo para ajudar a descobrir como o Universo primitivo começou, mas estas partículas recusaram-se a funcionar bem com os nossos actuais instrumentos e detectores.

A resposta, tal como proposta num novo estudo, poderá residir no acompanhamento Decaimento betaespecificamente na rara forma radioativa de hidrogênio chamada Trítio. Este processo natural de decaimento radioativo pode ser observado, revelando potencialmente o peso dos neutrinos envolvidos.

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“Em princípio, à medida que a tecnologia se desenvolve e aumenta, temos uma chance realista de atingir a escala necessária para determinar a massa dos neutrinos.” Ele diz Físico Brent Vandevender, do Laboratório Nacional do Noroeste do Pacífico.

quando Trítio Quando decaem, formam três partículas subatômicas: um íon hélio, um elétron e um neutrino. Ao conhecer a massa total e a massa de outras partículas, os cientistas esperam que a massa que falta seja a massa do neutrino.

Esta abordagem depende do que é conhecido como espectroscopia de emissão de radiação cíclotron, ou CRES, que pode capturar… Radiação de microondas de escapar elétrons à medida que viajam através do campo magnético, inferindo assim os efeitos do neutrino associado.

“O neutrino é incrivelmente leve.” Ele diz A física Talia Weiss, da Universidade de Yale. “É mais de 500.000 vezes mais leve que um elétron. Portanto, quando neutrinos e elétrons são criados ao mesmo tempo, a massa do neutrino tem apenas um pequeno efeito no movimento do elétron.”

“Queremos ver este pequeno efeito. Portanto, precisamos de uma forma muito precisa de medir a rapidez com que os eletrões se movem.”

Chris tem Já foi usado antes Em experimentos semelhantes, o estudo mais recente é o primeiro a analisar o decaimento beta do trítio e determinar o limite superior da massa do neutrino. Além disso, o CRES tem potencial para escalar e evoluir melhor do que qualquer outra tecnologia deste tipo – embora ainda existam obstáculos técnicos significativos a superar.

Como apontam os pesquisadores, a massa dos neutrinos é vital para a física em todos os níveis, incluindo física nuclear, física de partículas, astrofísica e cosmologia. Talvez mesmo quando pesarmos esta partícula, teremos de lidar com todo um novo ramo da física.

“Ninguém faz isso” Ele diz A física Elise Nowitzki, da Universidade de Washington. “Não estamos pegando uma tecnologia existente e tentando ajustá-la um pouco. Estamos vivendo no Velho Oeste.”

A pesquisa foi publicada em Cartas de revisão física.