Os cientistas agora têm a imagem mais detalhada da fábrica de neutrinos dentro do nosso sol

O instrumento Borexino está aninhado nas profundezas dos montes Apeninos da Itália. Flashes de luz dentro de seu detector maciço revelam quando os neutrinos se chocam com elétrons. Ao compilar meticulosamente dados sobre essas colisões de elétrons com neutrinos ao longo de 10 anos, os cientistas criaram um dos instantâneos mais detalhados até o momento do coração ardente do sol. Crédito: Borexino

Por que o sol brilha? 

Nossa estrela local constantemente esmaga átomos juntos dentro de sua barriga de fogo para produzir sua luz ardente. Mas como essa comoção interna está escondida sob as espessas camadas externas do sol, os cientistas têm poucas maneiras de aprender sobre o que acontece no âmago da estrela.

Mas ao coletar neutrinos - partículas minúsculas e fantasmagóricas que mal interagem com outras matérias e assim podem voar diretamente para fora do centro solar - os pesquisadores produziram um dos instantâneos mais detalhados já compilados do misterioso interior do sol.

"Estamos basicamente olhando para o sol  no coração", disse Andrea Pocar, um físico da Universidade de Massachusetts Amherst, co-autor do estudo Live Science. Os resultados, que apareceram hoje (24 de outubro) na revista Nature , ajudarão os físicos solares a obter uma melhor compreensão de nossa estrela mãe.

Recolha de neutrinos

Pesquisadores criaram o instantâneo usando um detector colossal situado no centro do experimento internacional Borexino , que fica dentro de uma cadeia montanhosa na Itália para ajudar a protegê-lo da radiação interferente. A cada segundo, 420 bilhões de neutrinos do sol atingem qualquer área de tamanho de selo postal da superfície da Terra. No entanto, a maioria desses neutrinos passa pelo planeta como raios de luz através de uma janela transparente, de acordo com uma declaração  da colaboração.

O Borexino aproveita o fato de que, de vez em quando, um neutrino  tem alguma chance de interagir com um elétron. O detector do projeto consiste em 100 toneladas de uma substância ultrapura que produz um pequeno clarão de luz se um neutrino atingir um dos elétrons do instrumento, disse Pocar. Ao redor do detector estão 2.000 câmeras supersensíveis que podem registrar a intensidade dos flashes de luz, revelando quanta energia o neutrino carregava quando colidia com o elétron, acrescentou.

Enquanto a maioria dos experimentos prévios com neutrinos solares detecta apenas neutrinos de alta energia, Borexino pode detectar neutrinos com uma vasta gama de energias, fornecendo um melhor exame das reações nucleares  no interior do sol, disseram os pesquisadores. O experimento coletou dados por 10 anos para fornecer a nova imagem altamente precisa de neutrinos emergindo do sol.

Neutrinos servem como excelentes sondas do interior do sol, porque as partículas quase intangíveis fluem diretamente do núcleo à velocidade da luz, disse Pocar. Fótons , ou partículas de luz, por outro lado, são rapidamente absorvidos e então reemitidos por átomos no denso centro solar. Isso envia as partículas em um caminho em ziguezague para fora do centro do sol, que pode levar milhares de anos, disse Pocar.

Os resultados da Borexino fornecerão dados valiosos para os cientistas que fazem modelos do sol. O instantâneo poderia, por exemplo, ajudar a determinar as quantidades precisas de elementos relativamente pesados ​​- como carbono , nitrogênio  e oxigênio  - no centro do Sol, disse Pocar, um problema que ainda deixa os físicos solares coçando suas cabeças.

Fonte: Live Science