Neutrinos: tudo na mesma

Novos resultados mostram que os neutrinos continuam os mesmos. A colaboração MINOS estuda a oscilação de neutrinos desde 2005. Conhecemos três tipos de neutrinos: o neutrino do elétron, do múon e do tau, que podem se transformar entre si, fenômeno conhecido por oscilação de neutrinos. A experiência feita busca detectar a transformação do neutrino do múon num neutrino estéril, um tipo de neutrino hipotético, que não interage através das forças do modelo padrão das partículas elementares, e seria, portanto, muito difícil de ser detectado diretamente. Os resultados anunciados hoje mostram mostram que nada foi encontrado pelo MINOS.

Noutra frente de batalha, procura-se descobrir que tipo de férmion que o neutrino é. Férmions  aparecem em três tipos: Weyl, quando não possuem massa, e quando são massivos podem ser Majorana, se o férmion for igual à sua anti-partícula, ou Dirac se for distinto de sua anti-partícula. O experimento EXO estuda o decaimento beta duplo do xênon-136. O decaimento beta desse núcleo instável do xênon produz dois neutrinos. O que se procura no experimento é um decaimento sem neutrinos. Se tais decaimentos forem detectados indicaria que os neutrinos seriam férmions de  Majorana, isto é, o neutrino e seu anti-neutrino seriam idênticos. Os resultados anunciados são negativos de forma que os neutrinos continuam sendo férmions de Dirac.

Neutrinos e a Relatividade Restrita

O experimento italiano OPERA foi construído com a finalidade de se detectar a transformação de neutrinos do múon para neutrinos do tau. Essa oscilação de neutrinos de um tipo para outro é outra manifestação do fato de que os neutrinos possuem massa. Como o modelo padrão das partículas elementares assume que os neutrinos não possuem massa isto demonstra que o modelo padrão não é completo e necessita ser estendido. Os neutrinos do OPERA são produzidos no CERN, na Suíça, e detectados pelo OPERA na Itália, após viajarem vários quilômetros sob a superfície da Terra.

Em 2007, um outro experimento chamado MINOS, também construído para estudar a oscilação de neutrinos, determinou que a velocidade dos neutrinos que chegavam ao detector estava entre 0.999 976 c e 1.000 126 c, onde c é a velocidade da luz. O valor central está acima da velocidade da luz porém a incerteza experimental é muito grande. Isso chamou a atenção na época porém teve pouca repercussão na mídia. Havia um sentimento geral de que medidas mais precisas demonstrariam que os neutrinos viajariam com velocidade inferior à velocidade da luz, como requer a relatividade restrita. Novos resultados desse experimento são esperados para 2012.