Desafios para o século XXI em física e astrofísica de neutrinos

Resumo

O avanço da Física de Neutrinos nas duas últimas décadas foi excepcional. A descoberta experimental das oscilações quânticas dos neutrinos e a determinação de todos os ângulos de mistura e suas diferenças de massa, a solução das antigas anomalias do neutrino solar e do neutrino atmosférico e o papel central que os neutrinos revelaram desempenhar na evolução cosmológica do universo são alguns exemplos deste avanço e despertaram com força o interesse da comunidade internacional de Física de Altas Energias. Entretanto, ainda existem algumas questões sem resposta, o que inclui a hierarquia de massas dos neutrinos, a natureza dos neutrinos, Dirac ou Majorana, e a grande questão da próxima década, se a violação de CP existe no setor de neutrinos. O Experimento LBNE, em que estamos envolvidos poderá ser crucial para entender a hierarquia das massas dos neutrinos e a responder a questão da violação de CP com neutrinos. Nos planejamos estudar a física desta nova geração de experimentos de long-baseline bem como a nova geração de experimentos em reatores. Temos interesse nos tópicos de (1) Fenomenologia de massas e ângulos de misturas e suas extensões a outros mecanismos, (2) estudo de Modelos de Física de sabor além do Modelo Padrão e suas consequências na Física de Neutrinos, (4) o estudo da Astrofísica de Neutrinos e da (5) Cosmologia de Neutrinos. O estudo da física com neutrinos não é apenas importante para a comunidade de altas energias, mas também para o público em geral, pois tem potencial grande de impacto no futuro da ciência no Brasil, sendo importante para motivar a nova geração para que siga o estudo acadêmico nesta área. Por isto propomos neste Projeto Temático um ambicioso e inovador programa de divulgação científica. (AU)