Pesquisadores no Brasil estudam uma das partículas mais escorregadias do cosmos: o neutrino. Ela atravessa planetas inteiros sem deixar marca. O trabalho de Halzen para captá-la rendeu ao físico belga o Nobel de Física deste ano.
A honraria reconhece a construção do Observatório de Neutrinos IceCube, erguido no Polo Sul para flagrar sinais raríssimos vindos de fenômenos cósmicos extremos. A cada segundo, uma quantidade imensa dessas partículas atravessa um espaço do tamanho de uma unha sem produzir reação detectável.
A origem de uma ideia improvável
Detector de lux X-Arapuca foi desenvolvido pela Unicamp e será utilizado no megaexperimento científico Dune.
Em 1988, Halzen propôs algo que parecia quase impossível: usar o próprio gelo da Antártida como ferramenta de detecção em larga escala. A proposta levou décadas até virar realidade, mas hoje permite rastrear neutrinos de altíssima energia originados fora do Sistema Solar.
Essas partículas raramente trocam qualquer sinal com a matéria ao longo do trajeto. É justamente essa discrição que rendeu o apelido de “partículas fantasma” — capazes de cruzar o planeta, o gelo e até tecidos humanos sem deixar vestígio algum.
Como o gelo antártico funciona como detector
A estrutura do observatório ocupa um volume equivalente a um quilômetro cúbico de gelo. Cabos profundos sustentam milhares de sensores de luz, posicionados para captar um fenômeno extremamente incomum: o instante em que um neutrino colide com um núcleo atômico.
Dessa colisão rara nasce um brilho azul característico, gerado por partículas carregadas que se movem rapidamente pelo gelo. Ao registrar esse clarão, os sensores permitem calcular de onde veio o neutrino e qual energia ele carregava.
Sinais que apontam para o cosmos
A ausência de carga elétrica nos neutrinos impede que campos magnéticos espalhados pelo espaço alterem sua rota. O caminho percorrido aponta, com boa precisão, para a origem exata do fenômeno que gerou aquela partícula.
Essa trajetória previsível transforma o neutrino em uma espécie de mensageiro de eventos violentos do Universo, como explosões estelares e regiões próximas a buracos negros de grande massa. A energia registrada no sensor ajuda a reconstruir o processo físico que deu origem ao sinal.
Pesquisa brasileira desvenda mistérios do Big Bang
Grupos de física no Brasil se debruçam sobre dados do IceCube em busca de pistas sobre os primeiros instantes do cosmos. Cientistas brasileiros também participam do Dune, um megaprojeto internacional de neutrinos em desenvolvimento que pretende responder por que a matéria prevaleceu sobre a antimatéria após o Big Bang.
A Unicamp desenvolveu um método de purificação de argônio líquido para os detectores do Dune. O projeto tem investimento estimado em 3,7 bilhões de dólares e participação de cerca de 1,4 mil cientistas de 37 países. O experimento está sendo construído entre Illinois e Dakota do Sul, com detectores a 1,6 quilômetro de profundidade.
A expectativa é que o cruzamento entre observações captadas no Polo Sul e novos modelos teóricos ajude a esclarecer aspectos ainda obscuros da formação do Universo.
