A ANOMALIA DO GÁLIO, CONFERIDA COM O SOL
O gálio-71 pode engolir um neutrino do elétron e transformar-se em germânio-71, expelindo um elétron. Colete os poucos átomos de germânio produzidos no gálio, conte-os, e você terá medido um fluxo de neutrinos. Foi assim que os detectores SAGE e Gallex/GNO observaram o Sol.
Para verificar esses detectores, os físicos também os expuseram a fontes artificiais de neutrinos — amostras muito intensas de cromo-51 e argônio-37 radioativos. A contagem de germânio saiu baixa. Os primeiros experimentos indicaram isso sem resolver a questão. Depois, o experimento BEST, com uma fonte de cromo-51 de 3,5 megacuries colocada dentro de duas zonas concêntricas de gálio metálico líquido, confirmou-o.
Faltam vinte por cento
O BEST foi concebido como um experimento de oscilação a curta distância, para testar se neutrinos estéreis misturados com os neutrinos do elétron comuns poderiam explicar o déficit. As taxas de captura não mostraram nenhuma dependência da distância. Em conjunto, as seis medições com fontes — 0,97, 0,81, 0,97, 0,83, 0,81 e 0,78 da taxa esperada — confirmam a taxa baixa a mais de 4 sigma, com uma razão combinada de 0,817. É a anomalia do gálio.
A taxa esperada se baseia numa seção de choque, a probabilidade de o gálio capturar um neutrino. Ela é derivada da reação inversa, o decaimento radioativo do germânio-71 por captura eletrônica, cuja meia-vida (11,465 dias) e energia são conhecidas com precisão. Uma etapa dessa derivação trata o elétron e o núcleo separadamente — a “fatoração”. Em 2026, Cadeddu e colegas argumentaram na Physical Review Letters que essa etapa poderia falhar e tornar a verdadeira seção de choque 20% menor. Steven Elliott, do Los Alamos National Laboratory, e Hamish Robertson, da Universidade de Washington, são céticos: a fatoração reproduz medições em muitos núcleos com precisão de cerca de 1%, com uma exceção conhecida, o sódio-22, com cerca de 10%. “Uma falha da fatoração no nível de 20% seria, portanto, muito surpreendente.”
Uma fonte que ninguém construiu
Assim, eles usaram uma fonte de neutrinos calibrada de forma independente do gálio: o Sol. A sua emissão de neutrinos é hoje medida na Terra por meio de reações fundamentais do Modelo Padrão — neutrinos que ricocheteiam em elétrons no detector Borexino e que quebram núcleos de deutério no SNO. Nada disso depende da seção de choque do gálio.
Os autores combinam cinco fontes solares: a cadeia principal próton-próton (pp), mais pep, berílio-7, o ciclo CNO e boro-8. O Borexino fornece os fluxos de berílio-7, pep e CNO, e o SNO o fluxo de boro-8. O fluxo pp vem do brilho do Sol: cada núcleo de hélio produzido libera dois neutrinos e 26,731 MeV, e cerca de 2% dessa energia sai na forma de neutrinos. No caminho, os neutrinos mudam de sabor; a probabilidade de um deles chegar ainda como neutrino do elétron é calculada com parâmetros de mistura do Daya Bay e do JUNO e com o perfil de densidade de um modelo solar — a única dependência restante em relação a modelos solares. As seções de choque do gálio vêm de uma nova avaliação de Haxton e Rule.
Sessenta e sete de sessenta e sete
A previsão para um detector de gálio, em unidades de neutrinos solares (capturas por 10³⁶ átomos-alvo por segundo):
- neutrinos pp: 40,00
- berílio-7: 18,75
- boro-8: 4,17
- CNO: 3,00
- pep: 1,55
- total: 67,5 (+1,4 / −1,1)
O SAGE e o Gallex/GNO, combinados, mediram 66,1 ± 3,1. A razão é 0,980 (+0,050 / −0,049).
Taxas de captura medidas divididas pelas esperadas: os seis experimentos com fontes (preto) e o teste solar deste trabalho (vermelho). A faixa azul é o resultado combinado das fontes. — Figura 3, Elliott e Robertson (2026), arXiv:2610.22219.
Mais de 90% dessa taxa prevista depende de seções de choque obtidas a partir do decaimento do germânio e do “balanço detalhado” entre uma reação e a sua inversa — exatamente a parte que Cadeddu e colegas questionaram. Com o Sol como fonte, não há anomalia.
Em outro lugar
Dois suspeitos são inocentados de uma só vez. A seção de choque do gálio não mostra sinal de erro, fatoração incluída. E as eficiências de extração e contagem dos átomos de germânio nas medições solares do SAGE, do Gallex e do BEST se confirmam; como os procedimentos dos experimentos com fontes são semelhantes, é provável que também sejam precisos.
A anomalia, em si, continua de pé. O artigo não oferece nenhuma explicação alternativa e termina com uma frase: “A origem da anomalia do gálio está, evidentemente, em outro lugar.” Um detalhe para contexto: os dois autores também assinam os artigos do BEST que confirmaram a anomalia em primeiro lugar.