Novo método para medir a vida útil dos nêutrons ‘pode lançar luz sobre a formação do universo’

Os cientistas descobriram uma maneira de medir a vida útil de um nêutron, uma partícula subatômica com carga neutra, do espaço pela primeira vez.

Eles acreditam que esse novo método, que envolve medir as taxas pelas quais essas partículas vazam de Mercúrio e Vênus, poderia ajudar a lançar luz sobre como o universo foi formado há quase 14 bilhões de anos.

Os nêutrons são encontrados no núcleo de quase todos os átomos e podem se desintegrar rapidamente em elétrons e prótons quando estão fora do átomo.

Dois métodos baseados em laboratório descobriram anteriormente que essas partículas indescritíveis sobrevivem por menos de 15 minutos em média – com o método “mamadeira” calculando a vida útil do nêutron em 14 minutos, 39 segundos e a técnica “feixe” calculando a vida útil em nove segundos a mais que o método de garrafa.

Os pesquisadores acreditam que suas descobertas, publicadas na revista Physical Review Research, poderiam ajudar a encerrar o debate de décadas sobre quanto tempo os nêutrons são capazes de sobreviver.

O esquema de um artista sobre como o Messenger forneceu dados para estimar a vida útil dos nêutrons (Johns Hopkins / Applied Physics Laboratory) “>

O autor do estudo, Dr. Vincent Eke, do Instituto de Cosmologia Computacional da Universidade de Durham, disse: “Os métodos espaciais oferecem a possibilidade de romper o impasse entre as duas técnicas concorrentes de medição terrestre”.

Juntamente com cientistas da Universidade de Durham, uma equipe de pesquisadores internacionais utilizou dados da espaçonave Messenger da Nasa para medir as taxas nas quais os nêutrons foram ejetados de Vênus e Mercúrio.

Os cálculos revelaram que o tempo de vida de um nêutron é de 13 minutos, com uma incerteza de cerca de 130 segundos, mas os pesquisadores acrescentaram que medições mais precisas exigiriam uma missão espacial dedicada.

O Dr. Jacob Kegerreis, também do Instituto de Cosmologia Computacional e um dos autores do estudo, disse: “Embora o Messenger tenha sido projetado para outros fins, ainda conseguimos usar os dados para estimar a vida útil dos nêutrons.

“A sonda fez observações sobre uma grande variedade de alturas acima das superfícies de Vênus e Mercúrio, o que nos permitiu medir como o fluxo de nêutrons muda com a distância dos planetas.”

Como parte das próximas etapas de seu trabalho, os pesquisadores esperam usar seu novo método para projetar e construir um instrumento que possa realizar medições de alta precisão da vida útil dos nêutrons.