{"id":6291,"date":"2023-08-18T06:16:41","date_gmt":"2023-08-18T05:16:41","guid":{"rendered":"http:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=6291"},"modified":"2023-08-18T06:16:42","modified_gmt":"2023-08-18T05:16:42","slug":"utilizando-as-supernovas-para-estudar-as-estranhas-propriedades-dos-neutrinos","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2023\/08\/18\/utilizando-as-supernovas-para-estudar-as-estranhas-propriedades-dos-neutrinos\/","title":{"rendered":"Utilizando as supernovas para estudar as estranhas propriedades dos neutrinos"},"content":{"rendered":"
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\"\"<\/a>
Quando as estrelas explodem como supernovas, os neutrinos dos seus n\u00facleos transportam enormes quantidades de energia em todas as dire\u00e7\u00f5es.
Cr\u00e9dito: Getty Images<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Num novo estudo, investigadores deram um passo importante para compreender como as estrelas em explos\u00e3o podem ajudar a revelar como os neutrinos, misteriosas part\u00edculas subat\u00f3micas, interagem secretamente entre si.<\/p>\n\n\n\n

Os neutrinos, que s\u00e3o das part\u00edculas elementares menos bem compreendidas, raramente interagem com a mat\u00e9ria normal e, ao inv\u00e9s, viajam invisivelmente atrav\u00e9s dela quase \u00e0 velocidade da luz. Estas part\u00edculas fantasmag\u00f3ricas s\u00e3o mais numerosas do que todos os \u00e1tomos do Universo e est\u00e3o sempre a passar inofensivamente pelos nossos corpos, mas devido \u00e0 sua baixa massa e \u00e0 aus\u00eancia de carga el\u00e9trica, podem ser incrivelmente dif\u00edceis de encontrar e de estudar.<\/p>\n\n\n\n

No entanto, num estudo publicado na revista Physical Review Letters, investigadores da Universidade do Estado do Ohio estabeleceram um novo quadro que explica como as supernovas – explos\u00f5es massivas que anunciam a morte de estrelas em colapso – podem ser utilizadas como ferramentas poderosas para estudar a forma como as autointera\u00e7\u00f5es dos neutrinos podem causar vastas altera\u00e7\u00f5es cosmol\u00f3gicas no Universo.<\/p>\n\n\n\n

“Os neutrinos t\u00eam apenas taxas de intera\u00e7\u00e3o muito pequenas com a mat\u00e9ria t\u00edpica, pelo que \u00e9 dif\u00edcil detet\u00e1-los e testar as suas propriedades”, disse Po-Wen Chang, autor principal do estudo e estudante de f\u00edsica na mesma universidade. “\u00c9 por isso que temos de usar a astrof\u00edsica e a cosmologia para descobrir fen\u00f3menos interessantes sobre eles”.<\/p>\n\n\n\n

Considerados importantes para a forma\u00e7\u00e3o do Universo primitivo, os neutrinos continuam a intrigar os cientistas, apesar de se saber que t\u00eam origem em v\u00e1rias fontes, como reatores nucleares ou no interior de estrelas moribundas. Mas, calculando a forma como as autointera\u00e7\u00f5es afetariam o sinal de neutrinos da Supernova 1987A, a supernova mais pr\u00f3xima observada nos tempos modernos, os investigadores descobriram que, quando os neutrinos interagem entre si, formam um fluido fortemente acoplado que se expande sob a hidrodin\u00e2mica relativista – um ramo da f\u00edsica que lida com a forma como os fluxos afetam os objetos s\u00f3lidos de duas maneiras diferentes.<\/p>\n\n\n\n

No caso do chamado “fluxo de explos\u00e3o”, a equipa teoriza que, tal como rebentar um bal\u00e3o altamente pressurizado no v\u00e1cuo do espa\u00e7o empurraria a energia para fora, uma explos\u00e3o produz um fluido de neutrinos que se move em todas as dire\u00e7\u00f5es. O segundo caso, descrito como um “fluxo de vento”, imagina um bal\u00e3o altamente pressurizado com muitos bocais, onde os neutrinos escapam a um ritmo mais constante, semelhante a um jato de vento constante.<\/p>\n\n\n\n

Embora a teoria do fluxo de vento seja mais prov\u00e1vel de ocorrer na natureza, disse Chang, se o caso da explos\u00e3o se concretizar, os cientistas poder\u00e3o ver novas assinaturas observ\u00e1veis de neutrinos emitidas por supernovas, permitindo uma sensibilidade sem precedentes nas autointera\u00e7\u00f5es dos neutrinos.<\/p>\n\n\n\n

Uma das raz\u00f5es pelas quais \u00e9 t\u00e3o vital compreender estes mecanismos \u00e9 que se os neutrinos est\u00e3o a agir como um fluido, isso significa que est\u00e3o a agir em conjunto, como um coletivo. E se as propriedades dos neutrinos s\u00e3o diferentes como um coletivo do que individualmente, ent\u00e3o a f\u00edsica das supernovas tamb\u00e9m pode sofrer altera\u00e7\u00f5es. Mas ainda n\u00e3o se sabe se estas altera\u00e7\u00f5es se devem apenas ao caso da explos\u00e3o ou ao caso do fluxo de vento.<\/p>\n\n\n\n

“A din\u00e2mica das supernovas \u00e9 complicada, mas este resultado \u00e9 prometedor porque, com a hidrodin\u00e2mica relativista, sabemos que h\u00e1 uma bifurca\u00e7\u00e3o na compreens\u00e3o do seu funcionamento atual”, disse Chang.<\/p>\n\n\n\n

Ainda assim, \u00e9 necess\u00e1rio fazer mais estudos antes dos cientistas poderem excluir a possibilidade de o caso da explos\u00e3o ocorrer tamb\u00e9m no interior das supernovas.<\/p>\n\n\n\n

Apesar destas incertezas, o estudo \u00e9 um grande marco na resposta a uma quest\u00e3o astrof\u00edsica com d\u00e9cadas de exist\u00eancia: como \u00e9 que os neutrinos se dispersam quando s\u00e3o ejetados das supernovas, disse John Beacom, coautor do estudo e professor de f\u00edsica e astronomia. Este estudo descobriu que, no caso da explos\u00e3o, \u00e9 poss\u00edvel uma sensibilidade sem precedentes \u00e0s autointera\u00e7\u00f5es dos neutrinos, mesmo com dados esparsos de neutrinos de SN 1987A e pressupostos de an\u00e1lise conservadores.<\/p>\n\n\n\n

“Este problema permaneceu praticamente intocado durante 35 anos”, disse Beacom. “Por isso, embora n\u00e3o tenhamos conseguido resolver completamente a forma como os neutrinos afetam as supernovas, o que nos entusiasma \u00e9 o facto de termos conseguido dar um passo em frente substancial.”<\/p>\n\n\n\n

No futuro, a equipa espera que o seu trabalho seja usado como um trampolim para investigar melhor as autointera\u00e7\u00f5es dos neutrinos. No entanto, uma vez que, na Via L\u00e1ctea, s\u00f3 ocorrem cerca de duas ou tr\u00eas supernovas por s\u00e9culo, \u00e9 prov\u00e1vel que os investigadores tenham de esperar d\u00e9cadas para recolher suficientes dados de neutrinos e assim provar as suas ideias.<\/p>\n\n\n\n

“Estamos sempre a rezar para que outra supernova gal\u00e1ctica aconte\u00e7a algures e em breve, mas o melhor que podemos fazer \u00e9 tentar desenvolver o mais poss\u00edvel o que sabemos antes que aconte\u00e7a”, disse Chang.<\/p>\n\n\n\n

Os outros coautores foram Ivan Esteban, Todd Thompson e Christopher M. Hirata, todos da Universidade do Estado do Ohio. Este trabalho foi apoiado pela NSF (National Science Foundation), pela NASA e pela Funda\u00e7\u00e3o David & Lucile Packard.<\/p>\n\n\n\n

\/\/ Universidade do Estato do Ohio (comunicado de imprensa)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico (Physical Review Letters)<\/a>
\/\/ Artigo cient\u00edfico (arXiv.org)<\/a><\/p>\n\n\n\n

Saiba mais:<\/h3>\n\n\n\n

Neutrino:<\/strong>
Wikipedia<\/a><\/p>\n\n\n\n

Supernova:<\/strong>
Wikipedia<\/a> <\/p>\n\n\n\n

SN 1987A:<\/strong>
Wikipedia<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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