Neutrinos de alta energia estão sendo investigados pelo Telescópio de Neutrinos de Quilômetro Cúbico (KM3NeT), ainda em construção, com o objetivo de desvendar suas origens astrofísicas. Usando o oceano como um tipo de detector, o equipamento explora um fenômeno interessante que ocorre quando partículas subatômicas viajam mais rápido do que a luz ao atravessar certos meios, como a água.

A velocidade da luz no vácuo – cerca de 300 mil km/s – é o limite de velocidade absoluto do Universo, segundo a teoria de Einstein. No entanto, ao passar por meios como a água, essa velocidade diminui para aproximadamente 200 mil km/s. Quando partículas subatômicas conseguem superar essa velocidade reduzida, ocorre um fenômeno conhecido como “efeito Cherenkov”.

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Representação artística do KM3NeT. Crédito: Edward Berbee, Nikhef / KM3NeT

Esse efeito foi descoberto em 1934 pelo físico soviético Pavel Cherenkov, ao observar uma luz azul emitida por água bombardeada com radiação. Essa luz, chamada de radiação de Cherenkov, é gerada quando partículas carregadas se movem mais rápido que a luz na água, produzindo um efeito semelhante ao estrondo causado por aviões que ultrapassam a velocidade do som. Em reconhecimento a essa descoberta, Cherenkov, juntamente com Il’ja Mikhailovich Frank e Igor Yevgenyevich Tamm, recebeu o Prêmio Nobel de Física em 1958.

Detalhes sobre neutrino mais energético já observado permanecem em segredo

A missão do KM3NeT é detectar a luz de Cherenkov gerada por interações de neutrinos no oceano. O observatório ARCA (sigla em inglês para Pesquisa de Astropartículas com Cósmicos no Abismo), que compõe a maior parte do telescópio, conta com detectores submersos em cordas que alcançam 3.500 metros de profundidade no Mar Mediterrâneo. Esses dispositivos são essenciais para eliminar interferências, como o decaimento do potássio 40, permitindo a identificação de sinais relevantes.

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Recentemente, um evento registrado pelo ARCA foi descrito como “fantástico” pelo físico belga Francis Halzen, da Universidade de Wisconsin-Madison, nos EUA, em declaração à Nature News

Os detectores no fundo do Mar Mediterrâneo procuram a luz de Cherenkov, que também pode ser produzida em reatores, como na imagem acima. Crédito: Don McCullough / Flickr (CC BY-NC 2.0) Crédito da imagem: Don McCullough / Flickr (CC BY-NC 2.0)

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Durante a conferência Neutrino 2024, realizada em Milão, o físico João Coelho, da Universidade de Lisboa, em Portugal, mencionou que esse evento se destacou significativamente, mas informações sobre sua localização e o momento da detecção foram mantidos em sigilo. Isso visa evitar que outras equipes possam rastrear a fonte cosmológica antes que a análise seja concluída.

Agora, a comunidade científica aguarda com expectativa por mais detalhes sobre essa descoberta que promete ser revolucionária.