Os cientistas confirmaram evidências da possível existência de uma nova partícula fundamental, o neutrino estéril. Tais partículas interagem apenas através da gravidade e não de qualquer outra força no Modelo Padrão da física de partículas.
Os resultados do Experimento Baksan (BEST) confirmam anomalias descobertas nos primeiros experimentos com fontes de neutrinos solares. BEST irradiou um frasco de gálio, um metal prateado e macio que é líquido à temperatura ambiente, usando uma fonte de neutrinos de alta intensidade produzida pelo decaimento do cromo radioativo. Os neutrinos reagem no gálio para produzir o isótopo germânio-71. Este isótopo pode ser extraído do gálio e contado.
Os pesquisadores descobriram que a quantidade de germânio era muito menor do que o esperado com base no que se sabia sobre a física nuclear. Os cientistas também descobriram anomalias semelhantes no gálio em um experimento precursor.
A experiência descobriu que o produto 71 do germânio era 20 a 24 por cento inferior ao esperado, com base na força da fonte de neutrinos e na compreensão dos cientistas sobre como os neutrinos são absorvidos. Essas descobertas vão contra as previsões teóricas. No entanto, são consistentes com resultados anteriores que os cientistas chamam de anomalia do gálio.
Os pesquisadores dividiram o alvo em partes internas e externas para procurar indicadores de oscilações de neutrinos. É um fenômeno conhecido que os neutrinos do elétron mudam para outro “sabor”, como os neutrinos do múon, devido ao fato dos neutrinos terem massa. Os pesquisadores não observaram sinais dessas oscilações. A origem da anomalia permanece um mistério.
BEST é um experimento localizado a 1,6 km de profundidade no Observatório de Neutrinos Mount Buck, nas montanhas do Cáucaso, na Rússia. Seu objetivo é explorar defeitos em neutrinos de elétrons (NE) relatados anteriormente em quatro experimentos de calibração conduzidos pela SAGE e pela GALLEX Solar Neutrino Collaboration. No estudo, os pesquisadores usaram cerca de 47 toneladas do metal gálio (Ga) líquido, dividido em duas zonas concêntricas, como alvos para absorver neutrinos por meio da reação 71Ga(ne,e)71Ge. Eles colocaram a fonte de neutrinos de cromo-51 no centro do alvo de gálio e irradiaram duas áreas simultaneamente. Como o comprimento do caminho do neutrino em cada região é de cerca de um metro, o BEST tem uma alta sensibilidade às oscilações que ocorrem nesta escala, equivalente a uma diferença de cerca de 1 eV2 no quadrado da massa do neutrino (uma ordem de grandeza muito pequena no mundo da física nuclear). Os pesquisadores mediram a intensidade da fonte de neutrinos usando calorimetria e outros métodos com precisão superior a 1%. O valor mínimo da seção transversal de absorção de neutrinos é definido pelo tempo de vida conhecido da captura de elétrons do germânio-71.
A persistência desta anomalia é intrigante. Pode anunciar algum artefato experimental desconhecido que não foi descoberto até agora, ou pode anunciar uma nova física que pode explicar a inesperada grande ausência de neutrinos.
Compilado de /ScitechDaily