Pesquisa ajudará a compreender evolução da matéria após Big Bang
15 ago2011 - 18h00
(atualizado às 18h07)
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Algumas das perguntas mais intrigantes em foco da física básica são sobre neutrinos. Quanto pesam os diferentes tipos de neutrinos e qual é o mais pesado? As respostas estão na forma como os três tipos de neutrinos - elétron, múon e tau - oscilam ou misturam-se no espaço. Para saber mais sobre os neutrinos, o detector experimental Daya Bay foi criado.
"Os resultados (oferecidos pelo equipamento) serão uma contribuição importante para a compreensão do papel dos neutrinos na evolução dos tipos básicos da matéria nos primeiros momentos após o Big Bang", explica Kam-Biu Luk, um professor de física da Universidade da Califórnia, em Berkeley, envolvido no projeto.
De acordo com o professor, os primeiros dados coletados deste detector mostram uma precisão maior que as medidas de outros experimentos em andamento.
O Daya Bay deu início a obtenção de dados para estabelecer um parâmetro que é fundamental na física de partículas, mas até agora não foi medido com precisão. Para medir a amplitude de oscilação dos neutrinos e chegar a este parâmetro serão necessários de dois a três anos de coleta de dados, com todos os seus oito detectores.
China e Estados Unidos lideram a colaboração internacional do Daya Bay, que inclui participação da Rússia, República Tcheca, Hong Kong e Taiwan. O experimento tem contribuições intelectuais de mais de 40 instituições de países do mundo todo.
O experimento
Os neutrinos serão coletados por oito grandes detectores enterrados na parte subterrânea das montanhas adjacentes aos seis reatores nucleares de um grupo nuclear no sul da China, próximo a Hong Kong. Os reatores nucleares produzem enormes quantidades de antineutrinos, que são identificados por seus flashes.
Mas afinal, o que são neutrinos?
Os neutrinos são partículas muito difíceis de serem detectadas por terem carga neutra, uma massa extremamente pequena e pouca interação com a matéria. Sua existência foi comprovada há cerca de 60 anos e, desde então, já se descobriu que existem três tipos de neutrinos, além de suas respectivas antipartículas.
O Grande Colisor de Hádrons (LHC, na sigla em inglês) é o maior acelerador de partículas do planeta e teve custo avaliado em cerca de US$ 10 bilhões
Foto: Cern / Divulgação
O acelerador tenta reproduzir as condições do universo logo após o Big Bang
Foto: Cern / Divulgação
Um dos objetivos dos cientistas no LHC é tentar descobrir o bóson de Higgs, a única partícula do modelo padrão da física de partículas que ainda não foi confirmada
Foto: Cern / Divulgação
O modelo explica o comportamento e as interações das partículas fundamentais que constituem a matéria ordinária, da qual somos feitos
Foto: Cern / Divulgação
O LHC faz as partículas darem voltas em um túnel de 27 km na fronteira entre Suíça e França
Foto: Cern / Divulgação
Viajando a 99,9% da velocidade da luz, as partículas colidem com outras na direção oposta e os cientistas observam os resultados
Foto: Cern / Divulgação
Existem quatro locais onde ocorrem as colisões ao longo do túnel, cada um com um enorme detector
Foto: Cern / Divulgação
Somente o CMS (sigla em inglês para solenoide compacto de múons) pesa 12,5 mil toneladas
Foto: Cern / Divulgação
O CMS e o Atlas são os dois detectores que buscam o bóson de Higgs. Segundo a agência BBC, o CMS custou US$ 458 milhões
Foto: Cern / Divulgação
O Atlas tem 45 m de comprimento, 25 m de altura e 7 toneladas
Foto: Cern / Divulgação
Além do bóson de Higgs, o Atlas busca dados sobre outras dimensões de espaço - além das três que estamos acostumados -, matéria escura e outros
Foto: Cern / Divulgação
Foi no Alice que os cientistas registraram colisões de átomos de chumbo, em sua busca pelas condições iniciais do universo
Foto: Cern / Divulgação
Essas colisões chegaram a temperaturas inéditas em experimentos realizados pelo homem: 10 trilhões de °C
Foto: Cern / Divulgação
A estrutura cilíndrica do Super-Kamiokande é formada por 50 mil t de água pura rodeada por mais de 13 mil tubos fotomultiplicadores
Foto: Kamioka Observatory, ICRR (Institute for Cosmic Ray Research), The University of Tokyo / Divulgação
O Super-Kamiokande é observatório de neutrinos localizado a 1 km debaixo da terra, em uma mina na cidade de Hida, no Japão
Foto: Kamioka Observatory, ICRR (Institute for Cosmic Ray Research), The University of Tokyo / Divulgação
A estrutura cilíndrica tem 42 m de altura e 39,3 m de largura
Foto: Kamioka Observatory, ICRR (Institute for Cosmic Ray Research), The University of Tokyo / Divulgação
O Super-K, como também é chamado, para procurar por decaimento de próton, detectar neutrinos de qualquer supernova que possa existir em nossa galáxia e estudar neutrinos solares e neutrinos atmosféricos
Foto: Kamioka Observatory, ICRR (Institute for Cosmic Ray Research), The University of Tokyo / Divulgação
O Super-Kamiokande é o maior detector de radiação Cherencov aquático do mundo
Foto: Kamioka Observatory, ICRR (Institute for Cosmic Ray Research), The University of Tokyo / Divulgação
Radiação Cherencov é uma radiação eletromagnética que pode ser visível
Foto: Kamioka Observatory, ICRR (Institute for Cosmic Ray Research), The University of Tokyo / Divulgação
Essa radiação provém da interação de um neutrino com os núcleos dos átomos das moléculas de água
Foto: Kamioka Observatory, ICRR (Institute for Cosmic Ray Research), The University of Tokyo / Divulgação
A construção do Super-K começou em 1991 e a primeira observação foi feita em 1996
Foto: Kamioka Observatory, ICRR (Institute for Cosmic Ray Research), The University of Tokyo / Divulgação
A operação do Super-Kamiokande é feita com a colaboração de 110 pessoas e 30 institutos do Japão, Estados Unidos, Coreia, China, Polônia e Espanha
Foto: Kamioka Observatory, ICRR (Institute for Cosmic Ray Research), The University of Tokyo / Divulgação
Um dos propósitos do experimento é revelar as propriedades do neutrino
Foto: Kamioka Observatory, ICRR (Institute for Cosmic Ray Research), The University of Tokyo / Divulgação
Em 1998, os cientistas descobriram mudanças nos tipos de oscilações de neutrinos no voo na observação de neutrinos atmosféricos
Foto: Kamioka Observatory, ICRR (Institute for Cosmic Ray Research), The University of Tokyo / Divulgação
A observação das propriedades do neutrino pode ajudar o entendimento de como a matéria foi criada no começo do Universo
Foto: Kamioka Observatory, ICRR (Institute for Cosmic Ray Research), The University of Tokyo / Divulgação
O Supercondutor Supercolisor (SSC, na sigla em inglês) seria o maior acelerador de partículas já criado pelo homem
Foto: Fermilab / Divulgação
Ele começou a ser construído perto de Waxahachie, no Estado americano do Texas
Foto: Fermilab / Divulgação
O projeto, que começou a ser construído em 1991, custaria US$ 12 bilhões. A ideia é que ele fosse capaz de recriar as condições do Big Bang
Foto: Fermilab / Divulgação
O SSC aceleraria prótons através de um tubo de 87 km a uma velocidade aproximada à da luz
Foto: Fermilab / Divulgação
Em 1993, o Congresso americano cancelou a construção - que já havia gastado US$ 2 bilhões e criado 12 km de túneis -, por achar o SSC caro demais, e decidiu priorizar outro projeto: o da Estação Espacial Internacional
Foto: Fermilab / Divulgação
Em 31 de outubro de 2000, um foguete partia do cosmódromo Baikonur, no Cazaquistão - com três tripulantes a bordo. Eram os primeiros ocupantes a viver na Estação Espacial Internacional (ISS, na sigla em inglês)
Foto: AFP
A ISS foi construída com os esforços das agências espaciais japonesa (Jaxa), canadense (CSA), americana (Nasa), russa (Roscosmos) e 11 membros da Agência Espacial Europeia (ESA, na sigla em inglês): Bélgica, Dinamarca, França, Alemanha, Itália, Holanda, Noruega, Espanha, Suécia, Suíça e Reino Unido
Foto: AFP
A ISS tem 419.857 kg, o equivalente a 320 carros. O espaço interno é de 900 m³, o equivalente ao de um Boeing 747
Foto: AFP
Em 10 anos de ocupação ininterrupta, foram mais de 600 experimentos realizados na estação
Foto: AFP
Segundo a agência EFE, estima-se que o custo total da ISS tenha chegado a US$ 100 bilhões
Foto: Getty Images
O próximo projeto megalômano? Um dos candidatos é uma viagem a Marte. O presidente americano, Barack Obama, já afirmou que espera que a viagem seja feita em 2035
Foto: Nasa / Divulgação
Na Rússia, a agência espacial do país (Roscosmos) e a europeia (ESA) já realizam uma simulação de um possível voo ao planeta vermelho, com décadas de antecedência
Foto: ESA / Divulgação
Astronautas passam pelas mesmas condições que teriam em uma nave espacial - com exceção da falta de gravidade
Foto: ESA / Divulgação
Simulação tem direito a "descida" em Marte
Foto: ESA / Divulgação
Astronautas passam por exames - conduzidos por outros astronautas, já que ninguém pode entrar nas instalações durante os 520 dias do experimento.