“Partículas fantasmas” e Antártida: Entenda projeto de Francis Halzen, ganhador do Prêmio Nobel de Física de 2026
O belga Francis Halzen, físico de partículas e professor na Universidade de Wisconsin-Madison, nos Estados Unidos, foi anunciado nesta terça-feira (6) como o vencedor do Prêmio Nobel de Física de 2026.
A honraria concedida pela Real Academia Sueca de Ciências reconheceu suas “contribuições decisivas ao Observatório de Neutrinos IceCube e pela descoberta de neutrinos de alta energia de origem astrofísica”.
O que são neutrinos e por que “caçá-los”?
Conhecidos como as partículas mais elusivas do universo, os neutrinos não possuem carga elétrica e contam com uma massa “insignificante”. Por interagirem raríssimas vezes com a matéria, bilhões dessas partículas atravessam o corpo humano a cada segundo sem deixar rastros.
Enquanto a maioria dos neutrinos detectados na Terra é gerada por reações no Sol, por elementos radioativos ou pelo choque de raios cósmicos na atmosfera terrestre, os neutrinos de alta energia carregam pistas de eventos violentos no espaço profundo.
Ao contrário dos raios cósmicos, que tem trajetórias curvadas por campos magnéticos no espaço, os neutrinos viajam em linha reta a partir de seu local de origem. Além disso, diferentemente da radiação gama, eles não são absorvidos ou bloqueados por nuvens de poeira cósmica e radiação.
Isso torna os neutrinos uma espécie de “mensageiros cósmicos” perfeitos para mapear o universo distante sem distorções.
Observatório IceCube no Polo Sul
A visão de usar o gelo da Antártida para aprisionar neutrinos e estudar suas origens foi apresentada por Francis Halzen pela primeira vez em 1988. Como a probalidade de colisão de um neutrino com a matéria é extremamente baixa, era necessário um grande volume de meio transparente para observar um número adequado de eventos.
Localizado próximo à Estação Polo Sul Amundsen-Scott, o Observatório de Neutrinos IceCube foi concluído em 2011 e abrange um quilômetro cúbico de gelo glacial.
A estrutura conta com 86 cabos verticais instalados entre 1.450 m e 2.450 m de profundidade, sustentando mais de 5.000 sensores ópticos conhecidos como Módulos Ópticos Digitais .
A escolha do Polo Sul
A escolha do Polo Sul ofereceu vantagens para o projeto. Uma delas é a escuridão e a estabilidade. A grandes profundidades, o gelo é totalmente escuro e o local é geologicamente estável, livre de terremotos.
Òutro ponto é a ausência de ruídos. Ao contrário dos oceanos, o gelo não possui interferências causadas por organismos marinhos bioluminescentes ou radiação natural.
Além disso, há o fator da transparência extrema. Abaixo de 1.400 metros de profundidade, onde não há bolhas de ar, o gelo glacial é tão transparentem que os flashes de luz podem viajar centenas de metros antes de serem absorvidos.
Como funciona a detecção no gelo
A captura dos neutrinos pelo IceCube ocorre por meio de um fenômeno físico específico. Quando um neutrino de alta energia atinge o gelo, ele eventualmente colide com um núcleo atômico, produzindo partpiculas secundárias carregadas.
As partículas secundárias movem-se pelo gelo a uma velocidade superior à da luz naquele meio, gerando uma emissão de radiação ultravioleta e azulada chamada luz Cherenkov.
Os sensores ópticos congelados no gelo captam o clarão de luz. Com base na quantidade de luz e no tempo exato em que ela atinge cada sensor, os cumputadores calculam a energia da partícula e reconstroem a trajetória do neutrino, apontando para o ponto exato do céu de onde ele partiu.
Nova era para a astronomia
Em 2013, o IceCube alcançou o marco histórico de confirmar os primeiros neutrinos de alta energia provenientes de fora do Sistema Solar. A partir de então, os cientistas puderam começar a mapear fontes cósmicas de alta energia, como núcleos ativos de galáxias e buracos negros supermassivos expelindo jatos relativísticos.
A conquista deu início à chamada astronomia de multimensageiros, que combina dados de neutrinos, raios gama, raios cósmicos e ondas gravitacionais para criar um retrato completo dos fenômenos mais energéticos do cosmos.
Segundo a avaliação do Comitê Nobel de Física, a liderança, tenacidade e visão científica de Francis Halzen foram fundamentais para transformar conceitos teóricos audaciosos em um novo ramo da ciência experimental.
Fonte:CNN Brasil
