Laura Vieira
RedatoraJornalista recém-formada, com experiência no Tribunal de Justiça, Alerj, jornal O Dia e como redatora em sites sobre pets e gastronomia. Gosta de ler, assistir filmes e séries e já passou boas horas construindo casas no The Sims.
Bem escondido sob uma montanha no Japão, existe um dos laboratórios científicos mais impressionantes do mundo A cerca de 1.000 metros de profundidade, o Super-Kamiokande abriga um tanque gigantesco com 50 mil toneladas de água ultrapura, cercado por milhares de sensores que conseguem detectar partículas q chamadas neutrinos.
Inaugurado em 1996, o observatório ajudou a comprovar uma das descobertas mais importantes da física e continua sendo uma peça-chave para desvendar alguns dos maiores mistérios do universo. O local impressiona tanto pela engenharia, como também pelo papel que desempenha na compreensão da origem e da evolução do cosmos.
O que são os neutrinos e por que eles são tão difíceis de detectar?
Para entender a importância do Super-Kamiokande, o primeiro passo é entender o que são os neutrinos. Essas partículas subatômicas são produzidas em fenômenos extremamente energéticos, como reações nucleares no Sol, explosões de supernovas, colisões de raios cósmicos com a atmosfera terrestre e até em aceleradores de partículas. Embora estejam entre as partículas mais abundantes do universo, os neutrinos são extremamente difíceis de detectar. Isso porque eles possuem massa muito pequena e praticamente não interagem com a matéria. A todo momento, trilhões deles atravessam o corpo humano, os oceanos e até o próprio planeta sem sequer serem detectados.
É por causa dessa característica que os cientistas precisaram construir um detector gigantesco e extremamente sensível. Quando, em raríssimas ocasiões, um neutrino colide com uma molécula de água dentro do observatório, ele gera uma partícula carregada que produz um clarão azul conhecido como radiação Cherenkov. Esse pequeno flash é registrado pelos sensores do detector e permite reconstruir a trajetória, a energia e o tipo de neutrino que passou pelo local.
Como funciona o Super-Kamiokande escondido sob uma montanha
Escondido a 1.000 metros de profundidade e revestido por mais de 11 mil sensores, o tanque de água ultrapura registra os raríssimos flashes produzidos quando um neutrino interage com uma molécula de água
Foi para observar esses eventos extremamente raros que nasceu o Super-Kamiokande. O observatório está instalado dentro da antiga mina de Mozumi, sob o Monte Ikeno, na província japonesa de Gifu, onde a própria montanha funciona como uma barreira natural contra os raios cósmicos que chegam constantemente à superfície da Terra e poderiam interferir nas medições.
O detector consiste em um enorme cilindro de aço inoxidável com cerca de 40 metros de altura e praticamente o mesmo diâmetro. Em seu interior, estão armazenadas aproximadamente 50 mil toneladas de água ultrapura, um líquido tão livre de sais minerais e impurezas que chega a retirar íons de materiais com os quais permanece em contato por muito tempo, acelerando a corrosão de metais.
Revestindo as paredes da câmara estão mais de 11 mil tubos fotomultiplicadores, sensores extremamente sensíveis que registram qualquer sinal luminoso produzido dentro do tanque. Eles funcionam como observadores voltados para a água, monitorando continuamente cada clarão gerado pela passagem de partículas.
A construção do observatório começou após o sucesso do experimento Kamiokande, criado nos anos 1980 para estudar o decaimento do próton. Como o detector original era pequeno para responder às novas perguntas da física, o governo japonês aprovou um projeto muito maior. O Super-Kamiokande entrou em operação em 1996, mas já passou por diversas atualizações para ampliar sua capacidade de observação.
Por que o Super-Kamiokande se tornou um dos experimentos mais importantes do mundo?
Poucos anos depois de entrar em funcionamento, o Super-Kamiokande protagonizou uma das descobertas mais importantes da física. Em 1998, pesquisadores identificaram que os neutrinos podem mudar de "identidade" durante sua viagem pelo espaço, um acontecimento conhecido como oscilação de neutrinos. Essa constatação mostrou que essas partículas possuem massa, contrariando tudo o que se sabia até então pelo Modelo Padrão da física de partículas. A descoberta transformou o entendimento sobre a estrutura da matéria e rendeu o Prêmio Nobel de Física de 2015 a Takaaki Kajita, o físico japonês responsável pelo experimento.
Desde então, o observatório continua monitorando neutrinos provenientes do Sol, da atmosfera terrestre e de eventos extremos que acontecem em regiões distantes do universo. Além disso, ele também participa da busca por fenômenos que nunca foram observados diretamente, como o hipotético decaimento do próton, uma descoberta que poderia mudar a compreensão sobre a estabilidade da matéria.
Apesar da grandiosidade do Super-Kamiokande e das importantes descobertas proporcionadas pelo projeto, o Japão já se prepara para dar um passo ainda maior com seu sucessor: o Hyper-Kamiokande. Previsto para operar nos próximos anos, ele será cerca de cinco vezes maior e utilizará aproximadamente 260 mil toneladas de água ultrapura e mais de 40 mil sensores. A expectativa é que ele permita investigar com ainda mais precisão a origem do universo, a formação dos buracos negros e por que existe muito mais matéria do que antimatéria no cosmos.
Ver 0 Comentários