LHC regista primeiras observações de neutrinos criados em colisões de partículas - C

Até agora nunca tinham sido detetados diretamente neutrinos produzidos em colisões de partículas em aceleradores, mas o quadro mudou com as experiências SND@LHC e FAZER, iniciadas com a entrada em funcionamento do Run 3 do LHC, no CERN. High-Luminosity LHC CERN | Claudia Marcelloni

Iniciadas no último verão, com a entrada em funcionamento do Run 3, 💥️as novas experiências do Large Hadron Collider (LHC), SND@LHC e FASER, foram protagonistas da primeira observação de neutrinos produzidos em colisões de partículas num acelerador.

Embora sejam produzidos abundantemente nas colisões do LHC, 💥️os neutrinos interagem muito fracamente com a matéria, atravessando detetores gigantes, como os das experiências ATLAS e CMS, sem serem vistos.

Até agora nunca tinham sido detetados diretamente neutrinos produzidos em colisões de partículas em aceleradores, mas o quadro mudou. A colaboração 💥️FASER observou neutrinos do muão, e ainda eventos candidatos a neutrinos de eletrões. Já 💥️SND@LHC mostrou oito eventos candidatos a neutrinos do muão.

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Mas como podem estes detetores relativamente pequenos apanhar neutrinos capazes de atravessar uma enorme quantidade de matéria sem serem parados? 💥️As novas experiências cobrem regiões angulares muito mais próximas da direção dos feixes do que as grandes experiências do LHC, explica em comunicado o Laboratório de Instrumentação e Partículas (LIP).

✅“Em termos simples, aqui o número de neutrinos que sai da região de colisão é tão elevado que, mesmo que a probabilidade de interação de cada um deles seja muito baixa, após algum tempo seremos capazes de detetar pelo menos alguns”, pode ler-se.

Mas SND@LHC e FASER não estão a olhar para a mesma coisa: de facto, eles 💥️cobrem regiões cinemáticas complementares. “FASER está a olhar para os ângulos muito pequenos, realmente perto da direção do feixe, enquanto SND@LHC cobre ângulos um pouco maiores”, aponta Nuno Leonardo, responsável do grupo do LIP em SND@LHC. Isto significa que💥️ FASER tem acesso a um fluxo maior e pode recolher os seus primeiros neutrinos mais rapidamente. No entanto, a longo prazo, acrescenta, 💥️SND@LHC terá condições únicas para estudar os três sabores de neutrinos e realizar medições de sabores pesados.

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Cristóvão Vilela, investigador que recentemente se juntou ao grupo do LIP,  lidera a análise de dados em SND@LHC. A equipa está atualmente ocupada a 💥️estudar todos os detalhes sobre os fundos, resposta do detetor, entre outros, a fim de consolidar os resultados. 💥️Prepara-se também para a recolha de dados de 2023, que tem início previsto para breve.

Refira-se que a SND@LHC começou ao mesmo tempo que a entrada em funcionamento do LHC Run 3. Como membro fundador, o LIP esteve profundamente envolvido em todas as fases do processo. 💥️A estrutura mecânica do sistema muões da experiência foi produzida quase inteiramente na Oficina Mecânica do LIP, em Coimbra. Após uma fase intensiva de produção e testes de montagem, as estruturas foram enviadas para o CERN.

A equipa do LIP participou na montagem, testes em feixe e preparação para a entrada em funcionamento. O sistema SND@LHC está instalado no túnel do LHC a 480 metros do ponto de interação de ATLAS, enquanto o sistema FASER está situado no lado oposto da ATLAS. 💥️Ambos visam explorar o potencial do LHC como uma fábrica de neutrinos, bem como procurar novas partículas.

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