Novos resultados do NOvA aumentam o mistério sobre neutrinos

São PauloO grupo internacional NOvA apresentou novas descobertas na conferência Neutrino 2024 em Milão, Itália, no dia 17 de junho. Eles coletaram o dobro de dados de neutrinos comparado a quatro anos atrás. Esses dados incluem um novo conjunto de neutrinos eletrônicos de baixa energia. As descobertas recentes são consistentes com os resultados anteriores, mas agora são mais precisas.

Aqui estão os pontos principais:

• Os dados favorecem mais fortemente a "ordem normal" das massas dos neutrinos.
• Os dados mais recentes fornecem uma medição muito precisa da maior diferença entre os quadrados das massas dos neutrinos.
• A ordem normal é favorecida com uma probabilidade de quase 7:1 em relação à ordem invertida.

NOvA é um projeto gerenciado pelo Fermilab, o Laboratório Nacional de Aceleradores Fermi, em Illinois, que faz parte do Departamento de Energia dos Estados Unidos. O Fermilab envia um feixe de neutrinos por uma distância de 800 quilômetros até um detector em Ash River, Minnesota. Os cientistas analisam como os neutrinos e antineutrinos mudam de tipo durante essa viagem. Esse processo é conhecido como oscilação de neutrinos.

O experimento NOvA busca compreender a distribuição das massas dos neutrinos. Os cientistas sabem que existem três tipos de neutrinos, cada um com uma massa diferente, mas não sabem a massa exata nem qual deles é o mais pesado. Existem duas possíveis configurações: a ordenação normal e a ordenação invertida. Na ordenação normal, dois neutrinos são leves e um é mais pesado. Na ordenação invertida, um neutrino é leve e dois são mais pesados.

Descobertas recentes mostram incertezas nas propriedades de oscilações de neutrinos. Pesquisadores precisam de mais informações para compreender como a ordenação de massa e a violação de Paridade de Carga (CP) influenciam essas oscilações. Os dados indicam que ambas as ordenações de massa são possíveis, mas envolvem níveis diferentes de violação de CP.

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Aqui estão algumas observações:

• A colaboração observou uma quantidade moderada de oscilações que se encaixam em ambos os cenários de ordenamento de massa com diferentes violações de CP.
• Eles descartaram combinações específicas das duas propriedades.
• São necessárias mais de uma medida para compreender completamente a oscilação dos neutrinos.

O experimento NOvA começou em 2014 e continuará até o início de 2027. A equipe deseja coletar o dobro de dados de antineutrinos e aprimorar suas análises. Esses esforços ajudarão futuros experimentos que visam compreender melhor os neutrinos.

Erika Catano-Mur, pesquisadora da William & Mary, comentou que a combinação de dados de diferentes experimentos com reatores nos ajuda a compreender melhor a ordem das massas. Jeremy Wolcott, pesquisador da Universidade Tufts, destacou que precisamos de vários experimentos para termos uma visão clara. Zoya Vallari, pesquisadora do CalTech, acrescentou que os experimentos atuais ainda estão coletando dados importantes e nos proporcionando novas percepções sobre a física.

O grupo NOvA conta com mais de 200 cientistas de 50 instituições em oito países. Com mais dados e análises aprimoradas, eles buscam compreender melhor os neutrinos.