Mitocôndrias e Quasares de António Costa: O Nobel da Física de 2026 e a descoberta dos neutrinos cósmicos

Escrito por António Costa

O Prémio Nobel da Física de 2026 foi atribuído a Francis Halzen, físico nascido na Bélgica e professor na Universidade do Wisconsin-Madison, nos Estados Unidos. O anúncio, feito a 6 de outubro pela Real Academia Sueca das Ciências, distingue o seu contributo decisivo para o observatório IceCube e para a descoberta de neutrinos de alta energia de origem astrofísica. São partículas que chegam do espaço e ajudam a estudar fenómenos distantes.
Os neutrinos atravessam o nosso corpo e até a Terra sem que demos por isso. Não é por serem imaginários ou impossíveis de medir, mas porque raramente interagem com a matéria. Essa característica torna-os difíceis de detetar. Para encontrar alguns, é preciso observar uma grande quantidade de matéria e esperar que, de vez em quando, um neutrino deixe um sinal que os instrumentos consigam registar.
O IceCube faz isso no Polo Sul. Em vez de recolher luz do céu com um espelho, como um telescópio comum, usa um quilómetro cúbico de gelo da Antártida. Nesse volume estão distribuídos mais de cinco mil sensores de luz. Segundo o CERN, esta dimensão aumenta a possibilidade de registar as raras interações dos neutrinos com o gelo. O observatório transforma, assim, uma parte da paisagem gelada num instrumento para investigar o Universo.
Mas os sensores não fotografam o neutrino. Quando este interage com a matéria, pode produzir outras partículas. São essas partículas que, ao atravessarem o gelo, podem emitir uma luz fraca, detetada pelos aparelhos. A equipa do IceCube explica que o desenho desses sinais permite estudar o acontecimento. Em certos casos, forma-se um rasto que ajuda a estimar a direção de chegada do neutrino. A luz é, portanto, uma pista indireta da sua passagem.
O tamanho da instalação não dispensa uma análise cuidadosa. A própria atmosfera terrestre também produz neutrinos, e é necessário distinguir esse fundo dos sinais de origem mais distante. Em 2013, a colaboração IceCube apresentou evidências de neutrinos de alta energia vindos de fora do Sistema Solar. Uma análise independente, divulgada em 2015, confirmou o resultado. Não se tratava de descobrir a existência dos neutrinos, mas de demonstrar que era possível observar esta população de origem cósmica.
Por que razão isso importa? Alguns fenómenos do Universo aceleram partículas até energias muito elevadas. Os cientistas procuram saber onde e como isso acontece. Os neutrinos podem trazer informação desses ambientes até à Terra. Como interagem pouco com a matéria, conseguem atravessar regiões que dificultam a saída da luz. Estudá-los acrescenta uma forma de investigar o cosmos à observação feita com telescópios.
Isso não significa que cada deteção identifique, por si só, uma fonte. A direção estimada tem uma margem de incerteza. A colaboração IceCube salienta que essa margem depende da energia e do padrão de luz registado. Por isso, os seus alertas permitem que outros observatórios procurem sinais na mesma zona do céu. Cruzar dados de instrumentos diferentes ajuda a testar a possível ligação entre um neutrino e um objeto distante.
Na explicação do prémio, a Academia destaca a visão e a liderança científica de Halzen na construção deste instrumento internacional, concluído em 2011. O resultado é uma nova maneira de fazer astronomia: estudar o Universo através de partículas, além da luz. O Nobel reconhece esse caminho aberto. As observações continuam a procurar respostas sobre a origem dos neutrinos e os processos que lhes dão tanta energia.

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