Os físicos do MIT propuseram uma ideia tão improvável quanto fascinante: um “laser” de neutrinos, capaz de abrir uma nova janela para alguns dos maiores enigmas do Universo.
Os neutrinos são, em teoria, as partículas com massa mais abundantes que existem. Na prática, porém, comportam-se quase como fantasmas: passam por nós aos trilhões a cada instante, mas interagem tão pouco com a matéria que estudá-los é extremamente difícil.
Por isso, físicos do MIT e da Universidade do Texas em Arlington delinearam o conceito de um laser de neutrinos que poderia pôr estas partículas ariscas num feixe concentrado, muito mais fácil de analisar.
Para o fazer, seria necessário arrefecer uma nuvem de átomos de rubídio-83 até uma temperatura mais baixa do que o espaço interestelar, para que passassem a agir como uma única entidade quântica - um estado da matéria conhecido como condensado de Bose-Einstein (BEC).
O rubídio-83 é radioativo e produz neutrinos quando os átomos se desintegram. Em condições normais, essa desintegração aconteceria de forma algo aleatória, libertando neutrinos em todas as direções e em momentos imprevisíveis. Mas, se estiverem num estado de BEC, o comportamento dos átomos deverá sincronizar-se, incluindo a própria desintegração.
A ideia lembra, ao menos em traços gerais, um laser convencional, que produz e alinha fotões num feixe bem definido. O resultado esperado seria um feixe intenso de neutrinos apontado numa única direção, em poucos minutos após se atingir a temperatura certa.
Apanhar um neutrino em flagrante é um jogo de probabilidades, e as melhores experiências atuais dependem de observar volumes gigantescos de água ou gelo, em ambientes com o mínimo de interferências, e esperar pela rara ocasião em que uma dessas partículas atinge um núcleo à vista. Saber onde os neutrinos estarão, dentro de um volume muito mais pequeno, ajuda a inclinar essa aposta a nosso favor.
Conseguir detetar e estudar neutrinos de forma mais fiável poderá ajudar a resolver alguns dos grandes mistérios da física, incluindo o que é a matéria escura e porque é que a antimatéria não eliminou o Universo como o conhecemos.
A tendência dos neutrinos para quase não interagirem com a matéria também pode ser aproveitada em comunicações capazes de atravessar objetos, até mesmo debaixo da terra.
Claro que o primeiro passo seria confirmar se é mesmo possível construir um laser de neutrinos.
“Se conseguirmos demonstrá-lo no laboratório, então as pessoas podem começar a pensar: podemos usar isto como detetor de neutrinos? Ou como uma nova forma de comunicação?”, diz Joseph Formaggio, físico do MIT. “É aí que a parte realmente divertida começa.”
A investigação foi publicada na revista Physical Review Letters.
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