Um detector subterrâneo profundo pode revelar a história das supernovas do universo

Quando uma estrela maciça fica sem combustível, seu núcleo entra em colapso sob a força da gravidade, desencadeando uma explosão poderosa e brilhante que estilhaça as camadas externas da estrela. Essa morte explosiva é conhecida como supernova. Entretanto, o que é visto na luz visível representa apenas cerca de 1% da energia liberada, enquanto a energia restante é emitida na forma de neutrinos.

Os neutrinos, também chamados de partículas fantasmas, são partículas fundamentais com massa muito pequena, sem carga elétrica e com interações muito fracas com outras matérias, o que os torna muito difíceis de detectar. Eles podem atravessar estrelas, planetas, galáxias e até mesmo o corpo humano sem serem detectados. Os neutrinos podem percorrer distâncias enormes sem interagir, o que significa que podem transportar informações diretas do núcleo de estrelas em explosão. Portanto, o estudo dos neutrinos pode fornecer informações valiosas sobre as supernovas de colapso do núcleo.

Um fato notável é que o sinal combinado de muitas supernovas de colapso central do passado pode ser observado com maior sensibilidade do detector. O sinal é conhecido como fundo difuso de neutrinos de supernovas.

O Super-Kamiokande é um enorme detector enterrado no subsolo do Japão. Esse instrumento pode detectar essas partículas por meio de flashes criados quando um neutrino colide com prótons ou elétrons em moléculas de água. Esses flashes são detectados pelos sensores do detector.

O gadolínio foi adicionado a esse detector para melhorar sua capacidade de detectar nêutrons produzidos em interações de neutrinos. Os cientistas acreditam que essa atualização ajudará na observação de neutrinos de supernovas em todo o universo. Outra questão importante é que tipo de objeto é deixado para trás após a explosão. O estudo dos neutrinos pode ajudar os cientistas a entender melhor esses resultados. Em vez de observar uma única supernova, a história coletiva das explosões estelares pode ser estudada.