Os candidatos foram selecionados para o ainda não identificado 'neutrino tau' no Observatório IceCube, que captura neutrinos, as 'partículas fantasmas do universo', na Antártica. Espera-se que a identificação de neutrinos do tau, que têm sido difíceis de observar, acelere o desenvolvimento da astronomia e da astrofísica usando neutrinos.
No dia 4 deste mês, a equipe de pesquisa liderada por Douglas Quinn, professor de física na Universidade Estadual da Pensilvânia, reduziu para sete o número de candidatos ao neutrino do tau, analisando informações observacionais coletadas no Observatório Ice Cube, no pré- site de publicação “arXiv”. No quarto foi anunciado. O artigo foi aceito para publicação na Physical Review Letters, uma revista acadêmica internacional na área de física.
Os neutrinos são uma das partículas fundamentais que constituem todas as coisas no universo e são produzidos quando partículas de alta energia, os raios cósmicos, colidem com átomos. A razão pela qual os neutrinos são chamados de partículas fantasmas é porque raramente interagem com outra matéria. Na astronomia e na astrofísica, os neutrinos que voam do espaço profundo são encontrados nas profundezas da Terra, onde outras partículas não podem entrar, e são usados como meio de observação do universo.
O Observatório Ice Cube foi construído na Estação Amundsen-Scott, na Antártica, em 2010. Ao implantar 5.160 sensores ópticos em um volume de 1㎦ de gelo subterrâneo na Antártida, eles foram capazes de detectar neutrinos a uma taxa de um em um milhão. Este método detecta sinais de neutrinos colidindo com os núcleos de hidrogênio e oxigênio ou com os elétrons que constituem a água. Ao identificar neutrinos que saem do espaço e passam pela Terra, podemos até aprender sobre a origem do universo.
O que a equipe de pesquisa descobriu foi um neutrino do tau. Os neutrinos são classificados em três tipos de acordo com sua vibração: elétrons, múons e tau. Entre eles, os neutrinos do tau foram escolhidos por ser um tipo cujo sinal é difícil de encontrar em sensores ópticos. A equipe de pesquisa coletou dados que poderiam ser classificados como neutrinos tau e então criou um algoritmo de aprendizado de máquina de inteligência artificial (IA).
Como resultado da aplicação de dados coletados no Observatório Ice Cube entre 2011 e 2020 ao algoritmo desenvolvido pela equipe de pesquisa, foram selecionados um total de sete candidatos a neutrinos do tau. A pesquisa sobre os tipos de neutrinos desempenha um papel importante na compreensão do processo de criação e da trajetória de movimento dos neutrinos, e no aumento da compreensão dos corpos celestes nos quais os neutrinos são criados.
“O Observatório Ice Cube abriu uma nova era na astronomia ao fornecer evidências da astrofísica de neutrinos pela primeira vez”, disse o professor Quinn, acrescentando: “Esta descoberta oferece possibilidades emocionantes para estudar nova física usando neutrinos tau”.
Referências
arXiv, DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2403.02516
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