Cosmologistas - e não físicos de partículas - podem ser os que finalmente medem a massa da ilusória partícula de neutrino. Um grupo de cosmologistas fez sua medição mais precisa até agora da massa dessas misteriosas chamadas "partículas fantasmas". Eles não usaram um detector de partículas gigante, mas usaram dados da maior pesquisa de galáxias já realizada, o Sloan Digital Sky Survey. Embora experimentos anteriores mostrassem que os neutrinos têm uma massa, acredita-se que seja tão pequeno que era muito difícil de medir. Mas, observando os dados de Sloan sobre galáxias, o estudante de doutorado Shawn Thomas e seus orientadores da University College London estimam que a massa de um neutrino não exceda 0,28 elétron-volts, o que é menos de um bilionésimo da massa de um único átomo de hidrogênio. Esta é uma das medidas mais precisas da massa de um neutrino até o momento.
O trabalho deles é baseado no princípio de que a enorme abundância de neutrinos (existem bilhões de milhões passando por você agora) tem um grande efeito cumulativo na questão do cosmos, que naturalmente se transforma em "aglomerados" de grupos e aglomerados de galáxias. Como os neutrinos são extremamente leves, eles se movem pelo universo em grandes velocidades, o que tem o efeito de suavizar essa "massa" natural da matéria. Ao analisar a distribuição de galáxias no universo (isto é, a extensão dessa "suavização" de galáxias), os cientistas são capazes de determinar os limites superiores da massa de neutrinos.
Um neutrino é capaz de passar por um ano-luz - cerca de seis trilhões de quilômetros - de chumbo sem atingir um único átomo.
O ponto central desse novo cálculo é a existência do maior mapa 3D de galáxias de todos os tempos, chamado Mega Z, que abrange mais de 700.000 galáxias registradas pelo Sloan Digital Sky Survey e permite medições em vastas extensões do universo conhecido.
"De todos os candidatos hipotéticos para a misteriosa matéria escura, até agora os neutrinos são o único exemplo de matéria escura que realmente existe na natureza", disse Ofer Lahav, chefe do Grupo de Astrofísica da UCL. "É notável que a distribuição de galáxias em grandes escalas possa nos falar sobre a massa dos pequenos neutrinos".
Os cosmologistas da UCL foram capazes de estimar distâncias para galáxias usando um novo método que mede a cor de cada uma das galáxias. Ao combinar esse enorme mapa galáctico com informações das flutuações de temperatura no pós-brilho do Big Bang, chamado radiação cósmica de fundo por micro-ondas, eles foram capazes de colocar um dos menores limites superiores no tamanho da partícula de neutrino até hoje.
"Embora os neutrinos constituam menos de 1% de toda a matéria, eles formam uma parte importante do modelo cosmológico", disse o Dr. Shaun Thomas. "É fascinante que as partículas mais esquivas e esquivas possam ter um efeito tão grande no Universo."
"Esta é uma das técnicas mais eficazes disponíveis para medir as massas de neutrinos", disse o Dr. Filipe Abadlla. "Isso coloca grandes esperanças de finalmente obter uma medida da massa do neutrino nos próximos anos."
Os autores estão confiantes de que uma pesquisa maior do Universo, como a que eles estão trabalhando chamada Pesquisa Internacional de Energia Escura, produzirá um peso ainda mais preciso para o neutrino, potencialmente com um limite superior de apenas 0,1 elétron-volts.
Os resultados são publicados na revista Physical Review Letters.
Fonte: University College London
