Internacional - Experiência XENON alcança marco histórico na deteção de neutrinos

Um resultado histórico demonstra a capacidade da experiência XENON para detetar eventos ultrarraros e reforça o potencial deste sistema na investigação de neutrinos

Foi divulgado um resultado histórico obtido pela colaboração internacional XENON, que conta, entre os seus coautores, com a equipa portuguesa do Departamento de Física da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (FCTUC), coordenada por José Matias Lopes.

As medições agora apresentadas permitiram atingir, pela primeira vez, energias de neutrinos tão baixas como 17 keV (quiloeletrões-volt), demonstrando uma capacidade de deteção sem precedentes neste domínio.

Os neutrinos estão entre as partículas mais abundantes do Universo e atravessam continuamente a Terra. Originados, entre outros processos, nas reações nucleares que ocorrem no Sol, milhares de milhões de neutrinos atravessam, a cada segundo, cada centímetro quadrado da superfície terrestre, incluindo os nossos corpos, praticamente sem interagir com a matéria, como luz a passar através de um vidro transparente. Contudo, em ocasiões extremamente raras, um neutrino pode interagir com a matéria e produzir um sinal passível de ser registado por um detetor.

É precisamente a capacidade de identificar sinais desta natureza que torna particularmente relevante o resultado agora alcançado pela colaboração XENON. As medições realizadas permitiram explorar, pela primeira vez, energias de neutrinos tão baixas como 17 keV, abrindo novas possibilidades para o estudo destas interações raras.

Instalada no Laboratori Nazionale del Gran Sasso (LNGS), em Itália, a cerca de 1300 metros de profundidade, a experiência XENON foi concebida para a procura de matéria escura. Ao longo das últimas décadas, tem desenvolvido e operado sistemas de deteção capazes de identificar sinais extremamente raros.

Os resultados agora divulgados, em conjunto com medições anteriores, confirmam a capacidade do sistema XENON para detetar outros eventos ultrarraros, incluindo interações de neutrinos.

Este resultado evidencia, assim, o potencial dos sistemas de deteção XENON para investigar fenómenos extremamente raros. É o resultado de mais de duas décadas de desenvolvimento tecnológico de ponta que permitiram à colaboração XENON notabilizar-se consistentemente pelos detetores com mais baixos níveis de radiação de fundo (ruído, em linguagem comum) de toda a história humana.

Ao tornar possível observar sinais cada vez mais ténues, estes instrumentos desenvolvidos para a procura de matéria escura afirmam-se, também, como ferramentas de referência no estudo de outras partículas e de fenómenos fundamentais do Universo.

Os resultados encontram-se publicados aqui. Universidade de Coimbra - Portugal