Descoberta de neutrino - um passo mais perto de encontrar violação de paridade de carga
p O padrão detectado de um evento candidato a neutrino de elétron observado por Super-Kamiokande. Crédito:Universidade de Tóquio
p As diferentes taxas de oscilações de neutrino e anti-neutrino registradas por uma colaboração internacional de pesquisadores no Japão - inclusive do Kavli IPMU - é um passo importante na busca por uma nova fonte de assimetria nas leis que regem a matéria e a antimatéria. p O modelo padrão da física de partículas descreve os blocos de construção básicos da matéria e como eles interagem. Ele também destaca que, para cada partícula criada, existe uma antipartícula. Contudo, o modelo padrão não explica por que nosso Universo ainda existe hoje, uma vez que a simetria da matéria e da anti-matéria implica que a matéria - incluindo galáxias, estrelas, e até mesmo os humanos - deveriam ter sido aniquilados pelas quantidades iguais de antimatéria.
p Esta violação de simetria, chamada de violação de paridade de carga (CP), foi observado experimentalmente, mas não o suficiente para explicar a grande quantidade de matéria existente no Universo.
p A colaboração internacional T2K (Tokai-to-Kamioka) é o primeiro experimento no mundo que pode pesquisar violação de CP estudando oscilações de neutrino e anti-neutrino. Feixes de neutrinos de múon (ou anti-neutrinos de múon) de alta intensidade são produzidos no J-PARC (Japan Proton Accelerator Research Complex) na costa leste do Japão, e disparou contra o detector Super-Kamiokande a 295 km de distância, na província de Gifu. A caminho, os neutrinos e anti-neutrinos mudam espontaneamente o "sabor" dos neutrinos ou anti-neutrinos do múon, para neutrinos de elétrons ou anti-neutrinos. Uma diferença nas taxas de oscilação em feixes separados de neutrino e anti-neutrino seria prova de um desequilíbrio entre partículas e anti-partículas, e que há uma nova física a ser aprendida além do Modelo Padrão.
p O primeiro conjunto de dados por T2K foi publicado em abril, e detectou 32 neutrinos de elétrons e 4 anti-neutrinos de elétrons.
p "Embora os conjuntos de dados ainda sejam muito pequenos para fazer uma declaração conclusiva, vimos uma fraca preferência por grandes violações de CP e estamos ansiosos para continuar a coletar dados e fazer uma pesquisa mais sensível para violações de CP, "disse o colaborador do T2K e professor assistente do projeto Kavli IPMU, Mark Hartz.
p Recentemente, o experimento T2K concluiu a coleta de outro conjunto de dados que dobrou a quantidade de dados disponíveis na configuração do neutrino do elétron, e espera-se que seus resultados sejam apresentados ainda este ano. Hartz disse que espera continuar a coletar dados por mais 10 anos.
p "Se tivermos sorte e o efeito de violação do CP for grande, podemos esperar evidências de 3 sigma, ou cerca de 99,7% de nível de confiança, para violação de CP até 2026, " ele disse.
p Detalhes dos resultados mais recentes de T2K usando dados de neutrino e anti-neutrino foram publicados em
Cartas de revisão física como uma sugestão dos editores em 10 de abril.