Pesquisadores usando o detector SNO+ no Canadá observaram neutrinos solares convertendo carbono-13 em nitrogênio-13, marcando uma das interações de neutrinos de menor energia detectadas. Essa conquista dependeu do rastreamento de rajadas de luz pareadas separadas por minutos. A descoberta se baseia em pesquisas anteriores sobre neutrinos que renderam um Prêmio Nobel.
Neutrinos, partículas elusivas produzidas no núcleo do Sol, interagem raramente com a matéria, ganhando o apelido de 'partículas fantasma'. Em uma descoberta, cientistas do experimento SNO+ capturaram essas partículas induzindo uma transformação em átomos de carbono no subsolo profundo. nO detector SNO+, localizado a dois quilômetros abaixo do solo em SNOLAB, em Sudbury, Canadá, protege medições sensíveis dos raios cósmicos. Operando em uma mina ativa, usa um cintilador líquido contendo carbono-13 para detectar interações. A equipe empregou um método de 'coincidência atrasada', identificando eventos por meio de um flash inicial de luz de um neutrino atingindo um núcleo de carbono-13, seguido de um segundo flash do decaimento do nitrogênio-13 radioativo resultante após cerca de dez minutos. nA coleta de dados durou 231 dias, de 4 de maio de 2022 a 29 de junho de 2023, resultando em 5,6 desses eventos — alinhando-se estreitamente com os 4,7 previstos de neutrinos solares. Essa observação fornece a primeira medição direta da seção de choque para essa reação ao estado fundamental do nitrogênio-13. nA autora principal, Gulliver Milton, estudante de doutorado no Departamento de Física da Universidade de Oxford, afirmou: «Capturar essa interação é uma conquista extraordinária. Apesar da raridade do isótopo de carbono, fomos capazes de observar sua interação com neutrinos, que nasceram no núcleo do Sol e viajaram vastas distâncias para alcançar nosso detector.» nO coautor, Professor Steven Biller, acrescentou: «Os próprios neutrinos solares têm sido um tema intrigante de estudo por muitos anos, e as medições deles pelo nosso experimento predecessor, SNO, levaram ao Prêmio Nobel de Física de 2015. É notável que nosso entendimento dos neutrinos do Sol tenha avançado tanto que agora podemos usá-los pela primeira vez como um 'feixe de teste' para estudar outros tipos de reações atômicas raras!» nO SNO+ sucede o experimento SNO, que resolveu o problema dos neutrinos solares e contribuiu para o Prêmio Nobel de 2015 concedido a Arthur B. McDonald. A cientista do quadro de SNOLAB, Dra. Christine Kraus, observou: «Esta descoberta usa a abundância natural de carbono-13 no cintilador líquido do experimento para medir uma interação rara específica... estes resultados representam a observação de energia mais baixa de interações de neutrinos em núcleos de carbono-13 até o momento.» nEstes resultados, publicados em Physical Review Letters em 2025, abrem portas para o estudo de outros processos de neutrinos de baixa energia, aprimorando as percepções sobre fusão nuclear estelar e evolução cósmica.