Aparecimento de neutrinos eletrônicos no MINOS e no T2K

Essas duas últimas semanas tem sido intensas para física de neutrinos. Dois experimentos observaram pela primeira vez o aparecimento de neutrinos eletrônicos num feixe de neutrinos muônicos:

T2K: Os neutrinos são detectados no super Kamiokande, que é um detector Cerenkov no Japão. Eles são produzidos num acelerador do J-Parc.

MINOS: Os neutrinos são detectados num calorímetro de aço-cintilador localizado na mina Soudan, nos Estados Unidos. Eles são produzidos num acelerador do Fermilab.

O fato dos neutrinos oscilarem mostra que eles não são os autoestados de massa. Sabe-se que os autoestados de massa dos neutrinos tem uma hierarquia bem característica, com dois autoestados bem próximos e um distante.

Esse autoestado destacado, chamado de , tem uma componente de neutrino muônico e de neutrino tauônico:

A componente eletrônica, apesar de ser a mais precisamente medida, sempre foi estatisticamente consistente com zero. Esses dois resultados mediram, pela primeira vez, uma oscilação inconsistente com zero:

Tanto o programa de neutrinos japonês quanto americano ainda tem muito futuro. O T2K está em fase de recuperação após o grande terremoto que aconteceu no Japão recentemente e deve voltar a tomar dados ano que vêm. O programa de neutrinos do Fermilab vai ser o principal foco de pesquisa desse laboratório após o final da vida do D0 e CDF. Ou seja, grandes novidades estão por vir.

Vale também lembrar que o atual Run Coordinator do MINOS é o físico Carlos Escobar, da UNICAMP. Run Coordinator é a pessoa que coordena a tomada de dados do detector (ou seja, alguém que não costuma dormir muito) e é uma importante figura na colaboração.

Um neutrino, quando entra no super Kamiokande, pode colidir com um nêutron gerando um elétron de alta energia. Esse elétron emite luz Cerekov, cujo característico anel é detectado pelas fotomultipladoras na parede do detector. Esse é um dos seis neutrinos eletrônicos observados pelo T2K na última tomada de dados.