Quarta-feira, 27 de Janeiro de 2021

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Ciência Nova fonte de neutrinos no Sol pode dar pistas sobre a composição da estrela

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A descoberta pode ajudar os astrônomos a desvendarem mais informações sobre a composição interna do Sol. (Foto: Reprodução)

Uma equipe internacional de pesquisadores chamada Borexino Collaboration publicou nesta quarta-feira (25) um estudo na revista Nature que pode mudar a história da física de neutrinos, partículas subatômicas com massa desprezível.

Os cientistas detectaram pela primeira vez neutrinos produzidos no Sol por ciclos de reações de fusão nuclear conhecidas como ciclo de carbono-nitrogênio-oxigênio (CNO) — um dos processos que podem formar o hélio, um dos elementos mais abundantes na nossa estrela. A descoberta pode ajudar os astrônomos a desvendarem mais informações sobre a composição interna do Sol e a formação de estrelas semelhantes.

Cerca de 100 bilhões de neutrinos solares passam por nós a cada segundo, mas, devido à fraqueza de suas interações, eles são muito difíceis de ser observados. Sua detecção, porém, pode ser capaz de dar pistas sobre regiões distantes do Universo, revelando mistérios sobre supernovas e núcleos de estrelas. Isso porque os fótons produzidos no interior do Sol, por exemplo, podem demorar dezenas de milhares de anos para escapar da estrela, enquanto os neutrinos solares conseguem chegar à Terra em apenas oito minutos.

Os neutrinos solares foram detectados pela primeira vez em 1968, mas eles eram formados por um outra reação de fusão nuclear, a de cadeia próton-próton (cadeia pp), que domina a produção de energia de estrelas como o Sol. A medição feita à época surpreendeu os pesquisadores, pois foi observado apenas um terço dos neutrinos esperados para o experimento.

Por décadas, cientistas tentaram resolver esse problema, até que a equipe do Borexino Collaboration finalmente conseguiu detectar neutrinos produzidos pelo ciclo CNO. O achado representa um grande salto para a compreensão da formação de elementos no Sol, principalmente o hélio, e, portanto, a evolução do astro. Medições precisas dessa nova fonte de formação de neutrinos também oferecem uma oportunidade única de investigar outros cálculos discrepantes relacionados à nossa estrela, como dados sobre sua opacidade.

Os principais desafios para detectar os neutrinos solares produzidos por CNO são os baixos níveis de energia e fluxo, além da dificuldade de diferenciá-los de outro processos nucleares, como o decaimento radioativo. Para driblar isso, o experimento Borexino analisou a luz produzida quando os neutrinos solares dispersavam elétrons em um meio líquido. Ao medir essa luz, os pesquisadores conseguiram distinguir os processos.

Novos experimentos deverão aprimorar as medições realizadas, desenvolvendo métodos para identificar e rejeitar esses ruídos da contaminação radioativa no espaço. Assim, mais descobertas sobre as características e composição do Sol devem ser anunciadas nos próximos anos.

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