A ficção imita a realidade?
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Quando os físicos detectaram sinais de neutrinos de alta energia vindos de uma direção bastante improvável no cosmos, eles naturalmente procuraram uma fonte poderosa que pudesse explicar isso.
Um exame intenso das origens mais prováveis dessas formas mais reativas de partículas "fantasmas" surgiu agora, abrindo caminho para especulações mais exóticas sobre o que pode estar por trás dos sinais estranhos.
Percorrendo sete anos de dados do experimento IceCube de caça a neutrinos, uma grande equipe de pesquisadores de todo o mundo é agora forçada a admitir que as explicações convencionais para a descoberta parecem muito fracas.
Neutrinos são membros semelhantes a elétrons do modelo padrão de partículas fundamentais. Ao contrário dos elétrons, eles têm massas insanamente pequenas e nenhuma carga.
Essa neutralidade de corpo esguio significa que os neutrinos não se importam em parar e conversar com outras partículas. A decadência atômica nas profundezas do Sol envia torrentes deles através do planeta a cada segundo, com apenas uma fração passando perto o suficiente de um átomo para causar uma resposta perceptível.
Para captar o raro lampejo de um neutrino se chocando com uma molécula de água congelada, o observatório IceCube usa longas cadeias de equipamentos sensíveis de captura de luz enterrados sob o gelo da Antártica.
Por quase uma década, ele vem registrando centenas de flashes por dia, construindo um vasto banco de dados de informações sobre as direções e energias dos neutrinos que varrem a Terra.
Ainda é cedo para ANITA, mas já seus primeiros voos nos últimos dois anos identificaram com sucesso vários flashes reveladores das partículas energéticas. Estranhamente, dois dos sinais não vieram do céu vazio acima, mas do próprio planeta.
Para um neutrino recém-saído do Sol, isso não seria tão surpreendente. Mas nos tipos de energia registrados pela ANITA, os neutrinos se tornam verdadeiras socialites, fundindo-se com os átomos do nosso planeta em uma taxa muito mais alta para deixar poucos intocados.
"É comumente dito que os neutrinos são partículas 'elusivas' ou 'fantasmagóricas' por causa de sua notável capacidade de passar através do material sem se chocar contra algo", diz o astrofísico Alex Pizzuto da Universidade de Wisconsin-Madison, nos Estados Unidos.
"Mas com essas energias incríveis, os neutrinos são como touros em uma loja de porcelana - eles se tornam muito mais propensos a interagir com as partículas na Terra."
Encontrar alguns neutrinos "otimistas" percorrendo todo o planeta exige algum tipo de explicação.
Claro, eles podem ser apenas descobertas casuais de exemplos incrivelmente raros. Ter tanta sorte não está fora de questão. Mas é muito mais provável que as partículas detectadas tenham atingido o planeta como parte de uma grande multidão.
Os neutrinos de alta energia tendem a nascer nas interações entre os raios cósmicos e os núcleos atômicos, antes de receberem um forte empurrão de fortes campos magnéticos nas profundezas do cosmos.
Por causa disso, os pesquisadores trabalharam as estatísticas sobre quantos neutrinos de alta energia seriam necessários para ter uma boa chance de ser detectado pela ANITA e cavaram os dados do IceCube para encontrar eventos potenciais que poderiam ser responsáveis por torná-los em grandes números.
Encontrar alguns neutrinos "otimistas" percorrendo todo o planeta exige algum tipo de explicação.
Claro, eles podem ser apenas descobertas casuais de exemplos incrivelmente raros. Ter tanta sorte não está fora de questão. Mas é muito mais provável que as partículas detectadas tenham atingido o planeta como parte de uma grande multidão.
Os neutrinos de alta energia tendem a nascer nas interações entre os raios cósmicos e os núcleos atômicos, antes de receberem um forte empurrão de fortes campos magnéticos nas profundezas do cosmos.
Por causa disso, os pesquisadores trabalharam as estatísticas sobre quantos neutrinos de alta energia seriam necessários para ter uma boa chance de ser detectado pela ANITA e cavaram os dados do IceCube para encontrar eventos potenciais que poderiam ser responsáveis por torná-los em grandes números.
Este processo torna o IceCube uma ferramenta notável para acompanhar as observações da ANITA, porque para cada evento anômalo que a ANITA detecta, o IceCube deveria ter detectado muitos, muitos mais", disse a física Anastasia Barbano, da Universidade de Genebra, na Suíça.
"O que, nesses casos, não fizemos."
Em primeiro lugar, é importante ter em mente que mesmo os experimentos profissionais mais bem financiados podem ser suscetíveis a erros.
Menos de uma década atrás, houve uma onda de entusiasmo com a possibilidade de encontrar neutrinos movendo-se mais rápido do que a luz ... uma descoberta que foi testada longamente, antes de ser considerada mais do que provável um erro.
As novas descobertas estão disponíveis no site pré-impresso arXiv.org, com submissão em andamento ao The Astrophysical Journal, onde os resultados receberão maior escrutínio da comunidade científica.
Mas existem algumas possibilidades tentadoras que podemos considerar mesmo agora, e até mesmo ousar imaginar explicações fora da física estabelecida.
"Nossa análise descartou a única explicação astrofísica do Modelo Padrão remanescente dos eventos anômalos ANITA", diz Pizzuto.
"Portanto, agora, se esses eventos forem reais e não apenas devido a estranhezas no detector, eles podem estar apontando para a física além do modelo padrão."
Uma possibilidade são os aceleradores cósmicos bombeando rajadas de neutrinos em escalas de tempo muito curtas para os cientistas entenderem com a tecnologia atual.
Podemos até considerar um papel para a matéria escura ou imaginar novos tipos de partículas que agem como neutrinos de alta energia, mas são produzidos de outras maneiras.
Há muito espaço para perguntas e, no momento, nossa busca pelos segredos dos neutrinos ainda está engatinhando. Com tanto a aprender, muita esperança está sendo depositada nos neutrinos, fornecendo informações sobre grandes mistérios que podem abrir caminho para uma nova física.
IceCube e ANITA sem dúvida estarão procurando por mais desses intrigantes 'fantasmas' de alta energia, na esperança de empurrar os limites da física.
O texto pré-impresso está disponível em arXiv.org.
Fonte: ScienceAlert
Por Jane Binário