Detectores Cherenkov
Esse tipo de detector é formado por um grande volume de material transparente (água ou gelo) cercado por milhares de sensores de luz, os tubos Fotomultiplicadores.
Os neutrinos são observados quando uma luz característica é produzida no interior do detector, a radiação Cherenkov. Essa luz surge após a interação do neutrino com algum elétron ou núcleo atômico presente no gigantesco alvo.
Esse tipo de experimento é empregado para detectar neutrinos de médias e altas energias, por exemplo: neutrinos cósmicos, neutrinos de supernova, neutrinos solares e neutrinos de aceleradores.
O princípio de funcionamento de um Detector Cherenkov está ilustrado na figura e na animação a seguir.
Quando o neutrino interage com a matéria presente no interior do detector, um Lépton (elétron, múon ou tau) é ejetado com alta velocidade. Se esse Lépton atingir uma velocidade maior que a luz nesse meio, uma luz azul será emitida. Essa luz azul é conhecida como radiação Cherenkov, ela tem formato de um cone e se propaga na direção do Lépton que a produziu, conforme a figura.
A luz de Cherenkov é emitida em forma de cone na direção da partícula carregada.
Conclusão: O neutrino é detectado indiretamente através de luz Cherenkov.
Os milhares de tubos Fotomultiplicadores presentes no experimento têm a função de detectar a Radiação Cherenkov. Cada ponto colorido na figura representa um tubo Fotomultiplicador, sendo que cada um deles é capaz de diferenciar a quantidade de luz recebida e o tempo de duração dessa radiação.
Como já sabemos, a Luz Cherenkov se propaga na forma de cone e, quando atinge os sensores são detectadas na forma de anel como apresentado na figura. A partir desses anéis de luz, os cientistas são capazes de inferir a energia, a direção, o sabor e onde ocorreu a interação do neutrino.
Evento no SuperKamiokande – Um anel Cherenkov ocorreu por um neutrino do Múon. Um neutrino do muon interagiu com um núcleo na água e transformou-se em um Múon.