Uma vasta busca subterrânea por misteriosa matéria escura começa

Em uma antiga mina de ouro, uma milha subterrânea, em um tanque de titânio cheio de um gás liquefeito raro, os cientistas começaram a procurar o anteriormente indetectável: a matéria escura. Os cientistas têm certeza de que o material invisível compõe a maior parte da massa do universo e dizem que não estaríamos aqui sem ele – mas eles não sabem o que é. A corrida para resolver esse enorme mistério levou uma equipe liderada por Lead, Dakota do Sul, às profundezas.

A pergunta para os cientistas é fundamental, diz Kevin Lesko, físico do Lawrence Berkeley National Laboratory. “O que é esse ótimo lugar em que eu moro? Neste momento, 95% disso é mistério.” A ideia é que uma milha de terra e rocha, um tanque gigante, um segundo tanque e o titã mais puro do mundo bloquearão quase todos os raios cósmicos e partículas que voam ao redor – e através – todos nós todos os dias. Mas as partículas de matéria escura, acreditam os cientistas, podem contornar todos esses obstáculos. Eles esperam que um voe para o tanque de xenônio líquido no tanque interno e colida com um núcleo de xenônio como duas bolas em um jogo de bilhar, revelando sua existência em um flash de luz visto por um dispositivo chamado “Câmara de Projeção do Tempo”. Os cientistas anunciaram na quinta-feira que a pesquisa de cinco anos e US$ 60 milhões finalmente começou após um atraso há dois meses causado pela pandemia do COVID-19.

Até agora, o dispositivo não encontrou… nada. Pelo menos não a matéria escura. Isso é bom, eles dizem. O equipamento parece estar trabalhando para filtrar a maior parte da radiação de fundo que eles esperavam bloquear. “Para procurar esse tipo muito raro de interação, a primeira tarefa é primeiro se livrar de quaisquer fontes comuns de radiação que sobrecarregariam o experimento”, disse ele.

E se todos os seus cálculos e teorias estiverem corretos, eles esperam ver apenas alguns vislumbres de matéria escura por ano. A equipe de 250 cientistas estima que receberá 20 vezes mais dados nos próximos anos. Ao final do experimento, a probabilidade de encontrar matéria escura com este dispositivo está “provavelmente abaixo de 50%, mas acima de 10%”, disse Hugh Lippincott, físico e porta-voz do experimento, em entrevista coletiva na quinta-feira. Isso está longe de ser certo, mas “você precisa de um pouco de entusiasmo”, disse Lesko, de Lawrence Berkeley.

“Você não entra na física de busca rara sem alguma esperança de encontrar algo.” Dois guindastes gigantes da era da Depressão operam um elevador que leva os cientistas ao chamado experimento LUX-ZEPLIN no Sanford Underground Research Facility. Uma descida de 10 minutos termina em um túnel com paredes frias ao toque forradas com tela. Mas a velha mina mofada logo leva a um laboratório de alta tecnologia onde sujeira e contaminação são o inimigo. Os capacetes são trocados por novos, mais limpos, e uma dupla camada de botas de cano curto azul-bebê passa por botas de segurança com bico de aço. No centro do experimento está o enorme tanque chamado criostato, disse o engenheiro-chefe Jeff Cherwinka em uma turnê em dezembro de 2019, antes que o dispositivo fosse construído, selado e enchido.

Ele o descreveu como “como uma garrafa térmica” feita de “talvez o titânio mais puro do mundo” projetado para manter o xenônio líquido frio e a radiação de fundo no mínimo. O xenônio é especial, explicou o coordenador de física do experimento Aaron Manalaysay, porque permite que os pesquisadores vejam se uma colisão está ocorrendo com um de seus elétrons ou com seu núcleo. Quando algo atinge o núcleo, é mais provável que seja a matéria escura que todos estão procurando, disse ele. Esses cientistas tentaram um experimento semelhante e menor aqui anos atrás.

Tendo vindo de mãos vazias, eles acharam que tinham que ir muito maior. Outro experimento em larga escala está em andamento na Itália, liderado por uma equipe concorrente, mas nenhum resultado foi anunciado até agora. Os cientistas estão tentando entender por que o universo não é o que parece. Parte do quebra-cabeça é a matéria escura, que é de longe a mais massiva do cosmos. Os astrônomos sabem que está lá porque, quando medem as estrelas e outras matérias normais nas galáxias, descobrem que a gravidade não é suficiente para manter esses aglomerados juntos.

Se nada mais estivesse lá fora, as galáxias “se separariam rapidamente”, disse Manalaysay. “É basicamente impossível entender nossa observação da história, do cosmos evolutivo sem matéria escura”, disse Manalaysay. Lippincott, físico da Universidade da Califórnia, em Santa Bárbara, disse: “Não estaríamos aqui sem a matéria escura.” Portanto, embora haja pouca dúvida de que a matéria escura existe, há muitas dúvidas sobre o que ela é. A teoria principal é que essas são coisas chamadas WIMPs – partículas massivas de interação fraca. Se for esse o caso, o LUX-ZEPLIN pode reconhecê-los. Queremos descobrir “onde os fracos podem se esconder”, disse Lippincott.

By Carlos Henrique

"Introvertido amigável. Estudante. Guru amador de mídia social. Especialista em Internet. Ávido encrenqueiro."

Deixe uma resposta

O seu endereço de email não será publicado. Campos obrigatórios marcados com *