Neutrino inerte
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Neutrinos estéreis (ou neutrinos inertes) são partículas hipotéticas (léptons neutros - neutrinos) que se acredita interagirem apenas via gravidade e não através de qualquer uma das outras interações fundamentais do Modelo Padrão.[1] O termo neutrino estéril é usado para distingui-los dos neutrinos ativos comuns conhecidos no Modelo Padrão, que carregam uma carga isospin +/- 1/2 e participam da interação fraca. O termo normalmente se refere a neutrinos com quiralidade direita (ver neutrino dextrógiro), que pode ser inserido no Modelo Padrão. Partículas que possuem números quânticos de neutrinos estéreis e massas grandes o suficiente para não interferirem na teoria atual da nucleossíntese do Big Bang são frequentemente chamadas de léptons pesados neutros (LPNs) ou léptons neutros pesados (LNPs).[2]
A existência de neutrinos dextrógiros é teoricamente bem motivada, porque os neutrinos ativos conhecidos são levógiros e todos os outros férmions conhecidos foram observados com quiralidade esquerda e direita.[3] Eles também poderiam explicar de forma natural as pequenas massas ativas de neutrinos inferidas da oscilação dos neutrinos.[3] A massa dos próprios neutrinos dextrógiros é desconhecida e pode ter qualquer valor entre 10e15 GeV e menos de 1 eV.[4] Para cumprir as teorias da leptogênese e da matéria escura, deve haver pelo menos 3 sabores de neutrinos estéreis (se existirem).[5] Isto contrasta com o número de tipos de neutrinos ativos necessários para garantir que a interação eletrofraca esteja livre de anomalias, que devem ser exatamente 3: o número de léptons carregados e gerações de quarks.
A busca por neutrinos estéreis é uma área de grande atuação da física de partículas. Se existirem e sua massa for menor que as energias das partículas do experimento, podem ser produzidos em laboratório, seja pela mistura entre neutrinos ativos e estéreis ou em colisões de partículas de alta energia. Se forem mais pesados, a única consequência diretamente observável da sua existência seriam as massas de neutrinos ativos observadas. Eles podem, no entanto, ser responsáveis por uma série de fenômenos inexplicáveis na cosmologia física e na astrofísica, incluindo matéria escura, bariogênese ou hipotética radiação escura.[4] Em maio de 2018, os físicos do experimento MiniBooNE verificaram um sinal de oscilação de neutrinos mais forte do que o esperado, o que pode ser um possível indício de neutrinos estéreis.[6][7] No entanto, os resultados do experimento MicroBooNE não mostraram nenhuma evidência de neutrinos estéreis em outubro de 2021.[8]