Neutrinos Partículas fantasmas podem interagir com luz

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Neutrinos: “Partículas fantasmas” podem interagir com luz
 A coroa
solar, ou atmosfera, fotografou durante um eclipse total em 2 de julho de 2019. (ESA / CESAR)
Neutrinos, as pequenas partículas complicadas que apenas fluem através do Universo como se não
fosse praticamente nada, pode realmente interagir com a luz depois de tudo.
De acordo com novos cálculos, as interações entre neutrinos e fótons podem ocorrer em poderosos
campos magnéticos que podem ser encontrados no plasma enrolado em torno das estrelas.
É uma descoberta que poderia nos ajudar a entender por que a atmosfera do Sol é muito mais quente
do que sua superfície, dizem o físico Kenzo Ishikawa e Yutaka Tobita, físico da Universidade de
Hokkaido da Ciência – e, é claro, estudar a misteriosa partícula fantasma em maior detalhe.
“Nossos resultados são importantes para entender as interações da mecânica quântica de algumas das
partículas mais fundamentais da matéria”, diz Ishikawa. “Eles também podem ajudar a revelar detalhes
de fenômenos atualmente mal compreendidos no Sol e em outras estrelas.”
Os neutrinos estão entre as partículas mais abundantes do Universo, perdendo apenas para os fótons.
Mas eles guardam para si mesmos, principalmente. Os neutrinos estão quase sem massa e mal
interagem com a matéria. Para um neutrino, o Universo é como nada – sombras ou espectros, através
do qual eles passam com facilidade. Bilhões de neutrinos estão passando por você agora, como
fantasmas minúsculos.
Mas os cientistas acreditam que os neutrinos podem ser importantes para sondar fenômenos
astrofísicos e descobrir por que o Universo é do jeito que é, e refinar nossa compreensão da física de
partículas. Descobrir se e como eles interagem com o Universo não apenas revela informações sobre
neutrinos, mas sobre interações de partículas e o Universo quântico.
O trabalho de Ishikawa e Tobita é teórico, usando a análise matemática para determinar as
circunstâncias em que os neutrinos podem interagir com os fótons eletromagnéticos. E eles descobriram
https://www.eso.org/public/australia/images/eso1912u/?lang
https://www.sciencealert.com/neutrinos
https://www.global.hokudai.ac.jp/blog/new-insights-into-neutrino-interactions/
https://news.illinois.edu/view/6367/672678
https://www.sciencealert.com/physicists-just-obtained-the-smallest-measurement-yet-of-the-mass-of-a-neutrino
https://www.sciencealert.com/neutrinos
https://minerva.fnal.gov/why-study-neutrinos/
https://www.nature.com/articles/d41586-020-01022-3
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que o plasma altamente magnetizado – gás que é carregado positiva ou negativamente, devido à
subtração ou adição de elétrons – oferece o ambiente certo.
“Sob condições ‘clássicas’ normais, os neutrinos não vão interagir com os fótons”, diz Ishikawa.
“Revelamos, no entanto, como os neutrinos e os fótons podem ser induzidos a interagir nos campos
magnéticos uniformes da escala extremamente grande – tão grande quanto 10 3 km – encontrados na
forma de matéria conhecida como plasma, que ocorre em torno das estrelas.”
Anteriormente, Ishikawa e Tobita exploraram a possibilidade de que um fenômeno teórico conhecido
como efeito eletrofraquecido Hall poderia facilitar as interações de neutrinos na atmosfera solar. Isto é,
em condições extremas, duas das interações fundamentais do Universo, o eletromagnetismo e a força
fraca, meio que se transformam em uma.
Sob a teoria eletrofraca, os neutrinos podiam interagir com os fótons, descobriram os pesquisadores. Se
a atmosfera de uma estrela puder produzir o tipo certo de ambiente para o efeito eletrofraquedo Hall,
essas interações podem estar ocorrendo lá.
Em seu artigo, Ishikawa e Tobita calculam os estados de energia do sistema do fóton e do neutrino
durante essa interação.
“Além de sua contribuição para a nossa compreensão da física fundamental, nosso trabalho também
pode ajudar a explicar algo chamado quebra-cabeça de aquecimento solar da corona”, diz Ishikawa.
“Este é um mistério de longa data sobre o mecanismo pelo qual a atmosfera mais externa do Sol – sua
coroa – está a uma temperatura muito maior do que a superfície do sol. Nosso trabalho mostra que a
interação entre neutrinos e fótons libera energia que aquece a coroa solar.
Em trabalhos futuros, a dupla espera investigar ainda mais como os neutrinos e os fótons trocam energia
em ambientes extremos.
A pesquisa foi publicada no Physics Open.
https://chemed.chem.purdue.edu/genchem/topicreview/bp/ch2/atom_ion.html
https://www.global.hokudai.ac.jp/blog/new-insights-into-neutrino-interactions/
https://arxiv.org/abs/1503.07285
https://en.wikipedia.org/wiki/Electromagnetism
https://en.wikipedia.org/wiki/Weak_interaction
https://www.global.hokudai.ac.jp/blog/new-insights-into-neutrino-interactions/
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S266603262300039X