Colisões de neutrinos solares com carbono no SNO+
"Resultado foi agora publicado na Physical Review Letters"
A 2 km de profundidade, na mina de Sudbury (Canadá), a experiência SNO+ obteve a primeira evidência de neutrinos produzidos no Sol a colidirem com núcleos de carbono no volume alvo do detetor.
A equipa do SNO+ procurou eventos em que um neutrino interage com um núcleo de carbono-13, transformando-o em azoto-13 radioativo, que decai cerca de dez minutos mais tarde. Para identificar estes casos, recorreu-se ao método de “coincidência atrasada”, que consiste em procurar dois sinais ligados no tempo: primeiro, um clarão de luz no momento em que o neutrino atinge o núcleo de carbono-13; depois, vários minutos mais tarde, um segundo sinal associado ao decaimento radioativo do núcleo produzido.
Esta assinatura temporal foi decisiva para validar o resultado, explica Valentina Lozza, investigadora do LIP e coordenadora de análises da colaboração SNO+. “A deteção de dois sinais separados no tempo funciona como uma assinatura única desta interação, permitindo distinguir os neutrinos solares do ruído de fundo do detetor”, acrescenta.
A análise encontrou 5,6 eventos observados ao longo de 231 dias, em concordância estatística com os 4,7 eventos esperados para esse período. O reduzido número de eventos resulta de dois fatores combinados: a probabilidade extremamente baixa de interação dos neutrinos (que lhes permite viajar desde o centro do Sol e atravessar cerca de 2 km de rocha até ao detetor) e a baixa abundância natural deste isótopo do carbono.
O resultado, agora publicado na Physical Review Letters, abre novas possibilidades para estudar neutrinos ao longo do seu percurso desde o Sol e fornece também um novo teste para modelos nucleares que descrevem as suas interações com a matéria.
O LIP tem uma equipa muito ativa no SNO+, com trabalho em análises de neutrinos e antineutrinos do Sol, da Terra e de reatores nucleares, bem como no estudo de fundos radioativos e em calibrações do detetor. Valentina Lozza é a coordenadora de análises do SNO+ e esteve diretamente envolvida nas estimativas de fundo que suportam este novo resultado.
Mais informação sobre resultados do SNO+:
https://snoplus.phy.queensu.ca/
Crédito da Imagem: SNOLAB
O recipiente acrílico de 12 metros de diâmetro, rodeado por 9.000 tubos fotomultiplicadores, no coração das experiências Sudbury Neutrino Observatory e SNO+. O recipiente contém atualmente cerca de 800 toneladas de cintilador líquido para deteção de neutrinos.