- O observatório Super-Kamiokande fica a mil metros de profundidade, sob uma montanha no Japão, para detectar neutrinos.
- O tanque cilíndrico é revestido por 11 mil válvulas fotomultiplicadoras e abriga 50 mil toneladas de água ultra pura.
- A rocha da montanha atua como escudo contra a radiação de fundo, permitindo que apenas neutrinos alcancem o tanque.
- Quando um neutrino entra em choque com um átomo na água, ocorre uma emissão de luz azul (radiação Cherenkov) captada pelos sensores.
- Os dados mostraram que os neutrinos oscilam de sabor, comprovando que têm massa; o descoberta rendeu o Prêmio Nobel de Física em 2015 a Takaaki Kajita.
O observatório Super-Kamiokande, no Japão, é um tanque cilíndrico de aço inoxidável enterrado a 1.000 metros de profundidade, sob a montanha Mozumi, em Hida. O equipamento abriga 50 mil toneladas de água ultra pura e 11 mil válvulas fotomultiplicadoras, funcionando como um olho capaz de detectar neutrinos, partículas subatômicas extremamente difíceis de observar.
A operação visa reduzir a interferência de radiação de fundo proveniente dos raios cósmicos que atingem a superfície. A rocha ao redor do tanque atua como escudo, permitindo que apenas neutrinos atravessem até alcançar a água. A ciência confirma que apenas neutrinos conseguem atravessar um quilômetro de rocha sólida.
Como funciona a detecção
Quando um neutrino colide com um átomo de oxigênio ou hidrogênio na água, surge uma partícula carregada que emite Cherenkov, um flash azul rápido. As 11 mil válvulas registram esse brilho, permitindo aos computadores inferir a origem do neutrino, seja do Sol, de supernovas ou da atmosfera.
A água ultra pura é mantida em elevado estado de pureza para não absorver nem dispersar a luz Cherenkov. Ela passa por filtragem contínua para remover minerais, bactérias e oxigênio dissolvido, assegurando transparência extrema que facilita a leitura dos sensores.
Importância científica
Os dados do Super-Kamiokande mostraram que neutrinos mudam de sabor durante a viagem no espaço, evidência conhecida como oscilação de neutrinos. Essa descoberta mostrou que neutrinos têm massa, desafiando o Modelo Padrão e abrindo caminhos para entender matéria escura e a evolução do universo.
Manutenção e operação
Equipes realizam inspeções na superfície da água em botes de borracha para trocar válvulas queimadas, com rigor para evitar contaminação por partículas do corpo humano. O tanque permanece como referência na pesquisa de partículas elementares e física de altas energias.
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