(Imagem: © NASA Goddard)
Pela primeira vez, os físicos descobriram partículas fantasmagóricas raras, produzidas por um tipo estranho de fusão dentro do sol.
As partículas, chamadas neutrinos produzidos pela CNO, viajaram do sol para um detector enterrado nas profundezas de uma montanha na Itália. Essa descoberta aproxima os humanos de um passo para entender as reações nucleares inflamadas que alimentam nossa estrela em casa.
“Com esse resultado”, disse o físico Gioacchino Ranucci, físico do Instituto Nacional de Física Nuclear da Itália, em Milão, à Live Science. “Borexino desvendou completamente os dois processos que alimentam o sol”.
Dois tipos de reações de fusão nuclear ocorrem no núcleo do sol. A primeira e mais comum é a fusão próton-próton, onde os prótons se fundem para transformar hidrogênio em hélio. Os cientistas prevêem que essas reações geram 99% da energia do sol. Raramente, a fusão nuclear ocorre por meio de um processo de seis etapas, chamado ciclo CNO, onde o hidrogênio é fundido ao hélio usando carbono (C), nitrogênio (N) e oxigênio (O). A fusão próton-próton e o ciclo CNO criam diferentes tipos de neutrinos, partículas subatômicas que são quase sem massa e podem passar através da matéria comum sem um indício de sua presença, pelo menos na maioria das vezes. Físicos rotineiramente detectam neutrinos criados durante o processo próton-próton. No entanto, em 23 de junho, na Reunião Virtual Neutrino 2020, pesquisadores do detector italiano Borexino anunciaram que haviam detectado neutrinos solares produzidos por CNO pela primeira vez.
O experimento Borexino, no Laboratori Nazionali del Gran Sasso, perto da cidade de L’Aquila, Itália, foi projetado para estudar essas interações extremamente raras de neutrinos. O detector Borexino consiste em um tanque de aproximadamente 18 metros de altura que contém 280 toneladas (254 toneladas) de líquido cintilante – que pisca quando os elétrons no líquido interagem com um neutrino. Um flash brilhante, que indica energia mais alta, é mais provável que seja de neutrinos produzidos por CNO.
Enterrado no subsolo e envolto em um tanque de água, o tanque interno de Borexino é revestido com detectores sensíveis extremamente isolados da radiação de fundo dos raios cósmicos presentes na superfície da Terra. Sem essa blindagem, outros sinais abafariam os raros sinais provenientes dos neutrinos da CNO.
Ranucci também credita a “pureza sem precedentes” do líquido cintilante com grande parte do sucesso do experimento.
Comparar a observação de neutrinos CNO observada com o número de neutrinos próton-próton observados ajudará a revelar quanto do sol é constituído por elementos mais pesados que o hidrogênio, como carbono, nitrogênio e oxigênio. Os resultados atuais, embora ainda não tenham sido revisados por pares e publicados em uma revista científica, mostraram um significado maior que 5 sigma com um nível de confiança superior a 99%, o que significa que há apenas 1 em 3,5 milhões de chances de o sinal ter sido produzido aleatoriamente. flutuações, em vez do processo CNO.
A colaboração internacional da Borexino é composta por pesquisadores da Itália, França, Alemanha, Polônia, Rússia e três universidades dos Estados Unidos, Princeton, Virginia Tech e Universidade de Massachusetts em Amherst.
Publicado em 27/07/2020 14h37
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