Uma equipe internacional de pesquisadores usou um novo espectrômetro para encontrar e definir um limite superior para a massa de um neutrino. Em seu artigo publicado na revista Cartas de revisão física, o grupo descreve como chegaram ao novo limite e por que acreditam que descobri-lo foi importante.

Neutrinos são misteriosos - os cientistas encontraram evidências de sua existência, mas ainda estão lutando para entender suas propriedades. Eles gostariam de saber mais sobre as partículas porque são muito abundantes - os cientistas acreditam que há 1 bilhão de vezes mais delas no universo do que átomos. Muitos também acreditam que possuem a chave para a compreensão do universo primordial, e talvez a física em seu menor nível. Uma propriedade do neutrino em particular que os cientistas gostariam de identificar é sua massa - até recentemente, pensava-se que as partículas minúsculas não tinham massa alguma. Mas estudos recentes descobriram que não é esse o caso. O próximo passo é determinar sua massa. A data, os cientistas adotaram três abordagens para encontrar a resposta. O primeiro envolve o estudo da radiação cósmica de fundo em micro-ondas. O segundo envolve a realização de pesquisas para instâncias de decaimento beta duplo sem neutrinos - um evento extremamente raro. O terceiro método envolve tentar medir a massa do neutrino diretamente de maneiras que não dependem de um modelo teórico. Neste novo esforço, os pesquisadores adotaram a terceira abordagem.

Os pesquisadores realizaram seu trabalho como parte do Karlsruhe Tritium Neutrino Experiment (KATRIN) no campus do Instituto de Tecnologia de Karlsruhe, na Alemanha. O equipamento principal usado no local é um espectrômetro de elétrons de 200 toneladas. Os pesquisadores o usaram para estudar a decomposição do trítio - um tipo radioativo de hidrogênio. Quando decai, ele emite um único elétron e um neutrino ao mesmo tempo. Ao medir a energia do elétron liberado usando o espectrômetro, eles foram capazes de calcular uma estimativa da massa do neutrino com uma precisão maior do que era possível antes. Eles descobriram que seu limite superior era de 1,1 eletronvolts, aproximadamente metade do limite superior previamente determinado. Também é extremamente pequeno - aproximadamente 500, 000 vezes menor que um elétron.

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