A proposta do MIT para um “laser” de neutrinos
Físicos do MIT apresentaram uma ideia para um dispositivo com cara de ficção científica: um “laser” de neutrinos, que poderia ajudar a investigar alguns dos grandes enigmas do Universo.
Por que os neutrinos são tão difíceis de estudar
Os neutrinos estão entre as partículas com massa mais abundantes que existem - mas, por uma ironia cruel, são notoriamente difíceis de apanhar, o que lhes rendeu o apelido de “partícula fantasma”. Apesar de haver trilhões deles atravessando o seu corpo a qualquer momento, eles quase não interagem com a matéria, o que torna seu estudo extremamente complicado.
Como funcionaria o laser de neutrinos do MIT
Para contornar esse problema, pesquisadores do MIT e da Universidade do Texas em Arlington descreveram um conceito de laser de neutrinos capaz de reunir essas partículas ariscas em um feixe concentrado, facilitando a análise.
Em teoria, o primeiro passo seria resfriar uma nuvem de átomos de rubídio-83 a uma temperatura ainda mais baixa do que a do espaço interestelar, fazendo com que o conjunto passasse a se comportar como uma única entidade quântica - um estado da matéria chamado de Condensado de Bose-Einstein (BEC).
O rubídio-83 é radioativo e, quando seus átomos decaem, produzem neutrinos. Em condições normais, esse decaimento ocorre de forma relativamente aleatória, lançando neutrinos em todas as direções e em momentos imprevisíveis. Já no estado de BEC, o comportamento dos átomos tende a se sincronizar - inclusive o próprio decaimento.
A ideia lembra, ao menos superficialmente, o funcionamento de um laser convencional, que gera e “alinha” fótons em uma linha organizada. Se o conceito se confirmar, o resultado seria um feixe intenso de neutrinos apontado em uma única direção, obtido poucos minutos após atingir a temperatura adequada.
Detectar neutrinos hoje é um jogo de probabilidades
Flagrar um neutrino “em ação” é, essencialmente, uma disputa de números. Os melhores experimentos atuais dependem de observar volumes gigantescos de água ou gelo, em locais com pouca interferência, e aguardar o raro momento em que um neutrino colide com um núcleo e esse evento fica visível. Saber onde os neutrinos estarão - dentro de um volume muito menor - ajuda a inclinar esse jogo a nosso favor.
O que um feixe de neutrinos poderia revelar e viabilizar
Detectar e estudar neutrinos de maneira mais confiável poderia, em princípio, contribuir para resolver grandes mistérios da física, como o que é a matéria escura e por que a antimatéria não eliminou o Universo como o conhecemos.
Além disso, o fato de os neutrinos quase não interagirem com a matéria pode ser explorado em comunicações capazes de atravessar objetos, inclusive em condições subterrâneas.
Naturalmente, antes de tudo, seria preciso verificar se é realmente possível construir um laser de neutrinos.
“Se acontecer de conseguirmos demonstrar isso no laboratório, então as pessoas podem pensar: será que podemos usar isso como um detector de neutrinos? Ou como uma nova forma de comunicação?”, diz Joseph Formaggio, físico do MIT. “É aí que a diversão realmente começa.”
A pesquisa foi publicada na revista Cartas de Revisão Física.
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