3859: O fenómeno dos misteriosos neutrinos de alta energia da Antárctida pode ter sido desvendado

CIÊNCIA/ASTROFÍSICA

Felipe Pedreros / IceCube / NSF
O IceCube Neutrino Observatory, na Estação Científica Internacional Scott-Amudsen, no Polo Sul

Uma nova investigação analisou a curiosa anomalia registada na Antárctida: os sinais de rádio que parecem emanar das profundezas da Terra.

O estranho fenómeno foi registado quando uma equipa de cientistas levavam a cabo experiências no Pólo Sul com a Antarctic Impulsive Transient Antenna (ANITA). Ao contrário da maioria dos detectores de neutrinos que são grandes e sensíveis, o ANITA é um detector de rádio suspenso por um balão que só consegue detectar neutrinos de alta energia quando atingem o gelo antárctico para criar uma explosão de luz de rádio.

Os neutrinos são partículas extremamente pequenas que surgem como resultado de vários eventos cósmicos (como explosões de estrelas), existindo em todo Universo. Além disso, estas partículas são tão pequenas que podem passar através de qualquer objecto, inclusivamente através de edifícios ou pessoas.

Apesar de terem conseguido captar os sinais com a ANITA, os cientistas observaram que os sinais não eram provenientes do Espaço, mas sim das profundezas da Terra, saindo do solo “por sua própria conta”.

Esta actividade incomum deixou a comunidade científica perplexa e deu origem a inúmeras teorias. Alguns cientistas sugeriram que os impulsos seriam neutrinos que entraram na Terra por um lado, passaram por todo o núcleo e saíram pelo outro. Outros acreditavam que se tratava de um “neutrino estéril”, cuja existência é apenas teórica. Houve ainda quem “culpasse” a misteriosa matéria escura pelo fenómeno.

Agora, um artigo científico publicado na Annals of Glaciology encontrou uma explicação diferente e mais simples para o misterioso fenómeno: segundo os autores, as anomalias não são causadas por neutrinos “subterrâneos”, mas sim pela reflexão de raios cósmicos ultra-energéticos na superfície gelada.

Os raios entram no planeta, passam através da camada superior de gelo e alcançam uma camada de solo conhecida como firn, escreve o New Atlas.

“Acreditamos que o culpado é o firn debaixo da superfície. O firn é neve compactada que não é suficientemente densa para ser gelo. Por esse motivo, podem ocorrer inversões de densidade, com faixas a passar de alta para baixa densidade. Estas formas cruciais de interacção podem explicar estes eventos”, explicou Ian Shoemaker, co-autor do estudo.

Os físicos acreditam que, nas condições de densidade variável nas camadas profundas da superfície da Antárctida, os raios cósmicos são reflectidos e depois registados pela antena.

Estes raios passam através do gelo a temperaturas muito altas, dispersam dentro desta camada em protões e electrões, o que pode dar lugar a um sinal de rádio, semelhante a um neutrino.

ZAP //

Por ZAP
16 Junho, 2020

 

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3717: Descoberta a “casa” dos misteriosos neutrinos de alta energia detectados na Antárctida

CIÊNCIA/ASTROFÍSICA

Felipe Pedreros / IceCube / NSF

No início do ano, foram detectados neutrinos de alta energia na Antárctida. Agora, uma equipa de investigadores pode ter descoberto de onde vieram.

Os neutrinos são partículas misteriosos e evasivas: têm uma massa minúscula, sem carga eléctrica e interagem raramente com outra matéria. Além disso, são extremamente comuns. A qualquer momento, cerca de 100 mil milhões de neutrinos estão a fluir por cada centímetro quadrado do seu corpo. Os neutrinos foram produzidos pelo Big Bang e ainda estão a ser produzidos por tudo, desde estrelas a super-novas.

De acordo com o Universe Today, um dos mistérios mais recente começou quando alguns neutrinos foram detectados pela ANtarctic Impulsive Transient Antenna (ANITA). Ao contrário da maioria dos detectores de neutrinos que são grandes e sensíveis, o ANITA é um detector de rádio suspenso por um balão que só consegue detectar neutrinos de alta energia quando atingem o gelo antárctico para criar uma explosão de luz de rádio.

No início deste ano, a ANITA detectou sinais estranhos que pareciam ser desencadeados por neutrinos de energia extremamente alta – tão alta que pareciam desafiar o modelo padrão da física de partículas.

Os neutrinos de alta energia também foram detectados pelo detector de neutrinos IceCube na Antárctida, apesar de não serem tão energéticos como detectados pela ANITA.

Recentemente, uma equipa de investigadores analisou uma fonte possível para estes estranhos neutrinos: os buracos negros super-massivos dos quasares.

Buracos negros super-massivos são potências gravitacionais. Quando o gás quente em seu redor é comprimido pela gravidade e pelos campos electromagnéticos, pode emitir enormes quantidades de energia, incluindo neutrinos de alta energia.

A equipa comparou quatro dezenas de detecções de neutrinos no IceCube com observações de rádio do radiotelescópio russo RATAN-600 e descobriram que os neutrinos eram detectados quando um quasar experimentava um surto de rádio.

A explicação mais provável é que, quando os quasares são particularmente activos, são produzidos surtos de raios gama dentro da explosão do rádio. Os raios gama colidem com os átomos circundantes, desencadeando uma explosão de neutrinos.

Como os neutrinos viajam quase à velocidade da luz, chegam à Terra ao mesmo tempo da explosão de rádio.

Cientistas têm uma nova forma de detectar os esquivos e indescritíveis neutrinos

Uma equipa de cientistas da Universidade de Ohio, nos Estados Unidos, acaba de apresentar um novo procedimento que pode ajudar…

Segundo o ScienceAlert, este é apenas um estudo inicial e resolve parte do mistério dos neutrinos de alta energia.

Apesar de sabermos a forma como os neutrinos podem ser produzidos, a origem dos neutrinos mais energéticos permanece um mistério.

ZAP //

Por ZAP
20 Maio, 2020

 

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