O telescópio subterrâneo japonês Hyper-Kamiokande vai buscar os neutrinos de supernovas que explodiram antes da formação da Terra.

Уникальный детектор позволит изучить звёзды, исчезнувшие задолго до формирования Солнечной системы

Se quisermos espreitar para uma época em que nem a Terra, nem sequer o Sistema Solar existiam, a luz não é sempre a melhor mensageira. Os neutrinos - partículas elementares que quase não interagem com a matéria - atravessam o Universo praticamente sem serem travados, guardando pistas de acontecimentos muito antigos.

É precisamente essa “memória” que o Hyper-Kamiokande, um telescópio de neutrinos de nova geração em fase final de construção no Japão e instalado bem no subsolo, pretende aproveitar. O detector foi pensado para procurar fluxos extremamente fracos de neutrinos e, com isso, trazer informação sobre eventos ocorridos nas primeiras fases do Universo.

A principal missão do Hyper-Kamiokande é detetar o fundo difuso de neutrinos de supernovas (DSNB). Esse fundo forma-se a partir das explosões de estrelas massivas que terminaram a sua evolução há milhares de milhões de anos. Como os neutrinos atravessam quase toda a matéria com perdas mínimas, podem transportar dados sobre estrelas que desapareceram muito antes do aparecimento da Terra.

O desenho do telescópio inclui um enorme reservatório de água ultrapura e milhares de fotodetetores extremamente sensíveis, capazes de registar raros clarões de luz gerados quando um neutrino interage com moléculas de água. Para reduzir o ruído de fundo, a instalação fica a mais de 600 metros de profundidade.

Os cientistas esperam que o Hyper-Kamiokande permita, pela primeira vez, registar o DSNB e obter dados diretos sobre a frequência das explosões de supernovas no início da história da galáxia. Isso ajudará a testar modelos de formação estelar e de evolução de estrelas massivas, além de refinar o papel das supernovas na disseminação de elementos pesados pelo Universo.

Um destaque importante do Hyper-Kamiokande é a sua escala: o volume do reservatório ultrapassa as 250 mil toneladas de água, o que o torna o maior detetor de neutrinos do mundo.

Prevê-se que o arranque do telescópio inaugure uma nova fase na astronomia de neutrinos e permita estudar objetos que não podem ser observados por métodos tradicionais. Isso vai alargar o que sabemos sobre a origem e a evolução das estrelas e sobre processos que ocorreram na galáxia antes da formação do Sistema Solar.

A descoberta do DSNB com o Hyper-Kamiokande será um passo marcante para a astrofísica e assinalará uma nova era na astronomia. Pela primeira vez, os cientistas poderão observar não só as explosões de estrelas relativamente próximas, mas também a história coletiva de todas as estrelas massivas que alguma vez existiram e morreram há milhares de milhões de anos.