Cientistas na ordem da hipótese de trabalho anunciaram uma observação surpreendente, que foi feita com a ajuda do detector de neutrinos “SuperKamiokande”. A análise das informações coletadas ao longo dos últimos 18 anos mostra que os neutrinos produzidos como resultado de reações nucleares no núcleo do Sol mudam sua característica, atingindo o lado não iluminado da Terra.
Neutrinos são os "fantasmas" do mundo quântico que não têm carga elétrica. Sua massa é extremamente pequena e eles se movem à velocidade da luz. Os neutrinos interagem tão fracamente com a matéria que podem atravessar um planeta inteiro de uma ponta para outra, sem colidir com nada. Eles são capazes apenas de interação nuclear fraca.
Embora pareça que tais características da partícula impossibilitem seu rastreamento, os físicos desenvolveram meios para registrar colisões diretas do neutrino invisível com a matéria terrestre.
No caso do detector SuperKamiokande, uma enorme mina, localizada sob uma montanha a 300 quilômetros de Tóquio, estava cheia com 50.000 toneladas de água ultrapura e milhares de detectores foram colocados nas paredes da mina. Ocasionalmente, quando ocorre uma colisão direta de um neutrino e uma molécula de água, um elétron ou múon de alta energia é formado. Como resultado de colisões de partículas, surge o efeito Vavilov - Cherenkov. É esse curto flash de radiação eletromagnética que é fixado pelos sensores. Se houver uma capacidade suficientemente grande com a água, é estatisticamente provável que o número de colisões registradas seja suficiente para criar uma espécie de “telescópio de neutrinos” (embora, do ponto de vista técnico, isso não seja em grande parte um telescópio, mas um detector de partículas). Apesar do fato de que no universo essas partículas neutras são abundantes, na nossa região do cosmos a principal fonte de neutrinos é o sol.
Existem três tipos diferentes de neutrinos que diferem em suas propriedades: elétron, tau e múon. Devido ao bizarreness do mundo quântico, os neutrinos podem oscilar, movendo-se de um tipo para outro. A natureza de tal oscilação por décadas tem sido objeto de inúmeros estudos no campo da física nuclear.
O fato mais surpreendente sobre os sabores de neutrinos é que “SuperKamiokande” é capaz de capturar apenas neutrinos de elétrons. Por muito tempo, permaneceu um mistério porque há muito menos neutrinos solares no campo de visão do detector do que o modelo científico prevê. Acontece que os neutrinos de elétrons (cuja presença é capaz de registrar dispositivos) no espaço interplanetário oscilam nos neutrinos do múon e tau (que não podem ser detectados), o que explica as discrepâncias nos números.
Os cientistas dizem que cerca de metade dos neutrinos de elétrons, cuja energia é de 2 MeV e menos, mudam sua peculiaridade sem atingir a Terra. Neutrinos de alta energia oscilam ainda mais frequentemente. A tendência é que quanto maior a energia dos neutrinos, menor a probabilidade de a partícula ser detectada. Um comportamento tão estranho do neutrino é chamado de "efeito Mikheev-Smirnov-Wolfenstein". Foi descoberto em 1986 pelos físicos soviéticos Stanislav Mikheev e Alexei Smirnov, que conduziram pesquisas baseadas nos trabalhos do teórico americano Lincoln Wolfenstein de 1978. O efeito MRV também sugere que as oscilações ocorrem na direção oposta. Quando os neutrinos do múon e tau se movem através do nosso planeta, eles podem interagir com os elétrons na composição da matéria terrena densa. Como resultado, os neutrinos podem retornar ao tipo eletrônico. E parece que o detector “SuperKamiokande” conseguiu consertar esse efeito em ação.
Depois de analisar todos os dados coletados durante 18 anos de observações, os físicos notaram que durante a noite o número de neutrinos detectados aumentou em 3, 2%. Quando o lado da Terra onde o detector está localizado não é iluminado pelo sol, as partículas devem passar pelo planeta antes de entrar em seu campo de visão. À tarde, os neutrinos solares alcançam o detector imediatamente após cobrir uma certa distância no espaço (e 10 a 15 km da atmosfera). Tudo indica que, ao passar pelo nosso planeta, os neutrinos muão e tau são afetados pelo efeito do MW.
No entanto, os pesquisadores pedem para não fazer declarações muito altas. O significado estatístico de tais conclusões não permite chamá-las de uma descoberta, nem dá motivos para considerá-las a prova definitiva de que os efeitos da MW estão sujeitos ao efeito de neutrino. A significância estatística dos resultados da pesquisa é 2,7σ - isto é, eles são de interesse para a comunidade científica, mas não podem ser considerados uma descoberta. Só se pode falar em descoberta quando o indicador de significância estatística atinge 5σ. Parece que, para alcançar esse coeficiente, precisamos de um detector maior. Felizmente, a construção do “HyperKamiokande” já está planejada, podendo até mesmo utilizar mudanças nos odores de neutrinos para medir a densidade da rocha.
O detector de neutrinos "HyperKamiokande" será 25 vezes maior do que o "SuperKamiokande", o que nos permitirá obter muito mais dados ", disse David Wark, um analista de neutrinos da Universidade de Oxford (que não participou deste estudo). "Não tenho certeza de que seu tamanho será suficiente para medir a densidade de várias camadas da Terra com uma precisão de interesse para a ciência, mas, de qualquer forma, trabalharemos nessa direção".
