UTFPR Curitiba vira membro oficial do Experimento ICARUS, que quer comprovar a existência do neutrino estéril
A UTFPR Curitiba foi aprovada como membro oficial do Experimento ICARUS (Imaging Cosmic And Rare Underground Signals), um projeto de física que estuda os neutrinos, com foco atual em verificar a existência de um quarto tipo de neutrino, o neutrino estéril. Os neutrinos são partículas subatômicas elementares, não possuem carga elétrica e têm uma massa minúscula.
“Os neutrinos são as segundas partículas mais comuns do universo, perdendo apenas para os fótons, que formam a luz. Como quase não interagem com a matéria, acabam atravessando praticamente qualquer coisa sem serem afetados, o que torna sua detecção extremamente desafiadora. Por essa natureza ‘intocável’, são frequentemente apelidados de partículas fantasma. Existe a chance destas partículas explicarem problemas em aberto, tal como a Matéria Escura ou então o porquê de haver mais matéria do que antimatéria. Além disso, o fato de o neutrino poder ser sua própria antipartícula pode nos dar a possibilidade de futuras fontes de energia”, explica o professor André Steklain, do Departamento Acadêmico de Matemática (DAMAT-CT).
O modelo padrão da física de partículas atual prevê a existência de apenas três neutrinos: neutrino do elétron, o neutrino do múon e o neutrino do tau. Eles recebem esses nomes por estarem associados a cada um dos léptons carregados correspondentes: o elétron, o múon e o lépton tau. Entretanto, para explicar os resultados anômalos observados em alguns experimentos, os físicos imaginaram a existência deste quarto neutrino, que permitiria ajustar todos os dados dos experimentos de oscilação de neutrinos. “Os modelos de três neutrinos não conseguem descrever satisfatoriamente os dados de oscilações dos diferentes experimentos. Em outras palavras, são observadas anomalias em alguns experimentos. O quarto neutrino daria conta de descrever todos os dados”, aponta o professor.
Steklain será o representante da UTFPR no ICARUS. Atualmente, dois estudantes do Programa de Pós-Graduação em Física e Astronomia (PPGFA), Felipe Wieler e Gabrieli Salmoria, estão desde o início do ano no Fermilab, nos Estados Unidos, trabalhando na análise de eventos deste experimento por meio de uma colaboração com o Centro Brasileiro de Pesquisas Físicas (CBPF). “Os estudantes estão trabalhando em análise de dados. Estão elaborando métodos para identificar eventos de neutrino do elétron”, comenta Steklain.
ICARUS
O experimento começou no Laboratório Gran Sasso, na Itália, buscando partículas elusivas com tecnologia pioneira. Mais tarde, passou dois anos sendo aprimorado na Organização Europeia para a Pesquisa Nuclear (CERN), o laboratório europeu de física de partículas e sede do Grande Colisor de Hádrons. Em 2017, foi transferido para o Fermilab e instalado em seu salão de detectores em 2018, onde, juntamente com o novo Cosmic Ray Tagger, forma o detector distante do programa de Neutrinos de Curto Alcance.
Além do ICARUS, a UTFPR também participa do Experimento Dune (Deep Underground Neutrino Experiment) desde 2020, que é um grande projeto internacional de física de partículas que estuda os neutrinos, partículas subatômicas fantasmagóricas. O objetivo principal é desvendar mistérios do universo, como a razão para haver mais matéria do que antimatéria. O projeto envolve a detecção de neutrinos em um detector gigante de argônio líquido.
