A 1,5 km abaixo da Terra, cientistas encontram possível pista da matéria escura

A cerca de 1,5 quilômetro abaixo da superfície da Terra, dentro de uma antiga mina de ouro nos Estados Unidos, cientistas podem ter encontrado uma das pistas mais intrigantes até agora sobre a matéria escura, uma das maiores incógnitas da ciência.

Um experimento realizado na Sanford Underground Research Facility, em Dakota do Sul, registrou uma interação entre partículas que apresentou características compatíveis com uma WIMP, sigla em inglês para “partícula massiva de interação fraca”.

As WIMPs são partículas hipotéticas e estão entre as principais candidatas propostas pelos cientistas para explicar do que a matéria escura é feita.

O físico Sam Eriksen, da Universidade de Bristol, no Reino Unido, classificou o resultado como um possível “primeiro indício” de observação da matéria escura. Mas há um detalhe importante: foi registrado apenas um evento.

Por isso, os pesquisadores ainda não afirmam ter encontrado definitivamente a matéria escura e trabalham para descartar outras explicações para o sinal.

O que os cientistas encontraram?

A observação ocorreu no experimento LUX-ZEPLIN (LZ), projetado justamente para procurar interações extremamente raras entre partículas de matéria escura e a matéria comum.

O detector utiliza cerca de 10 toneladas de xenônio líquido.

A ideia é simples de entender: os cientistas esperam que, em algum momento, uma partícula de matéria escura atravesse o equipamento e colida com um átomo de xenônio.

Quando isso acontece, a colisão pode gerar pequenos flashes de luz. As características desses sinais ajudam os pesquisadores a descobrir qual tipo de partícula atingiu o átomo.

Foi justamente um desses eventos que chamou atenção.

Os cientistas registraram uma interação entre um átomo de xenônio e outra partícula que ocorreu de maneira semelhante à prevista caso uma WIMP tivesse atingido o núcleo do átomo.

A colisão teria transferido uma pequena quantidade de energia, provocado um fraco clarão de luz ultravioleta e impulsionado o núcleo do xenônio para frente.

Por que ainda não é possível falar em descoberta?

Apesar da empolgação, os próprios pesquisadores reforçam a cautela.

O resultado ainda não alcançou o nível de certeza estatística necessário para que a ciência possa afirmar que a matéria escura foi finalmente detectada.

“Como se trata de apenas um único evento, não estamos afirmando que se trate de matéria escura”, explicou Eriksen.

A astrofísica Alvine Kamaha, da Universidade da Califórnia em Los Angeles (UCLA), também destacou que outras possíveis causas precisam ser eliminadas antes de qualquer conclusão.

Em outras palavras: o sinal pode ser extraordinário, mas também pode ter outra explicação.

Afinal, o que é matéria escura?

Tudo aquilo que conseguimos enxergar — estrelas, planetas, pessoas e objetos — representa apenas cerca de 15% de toda a matéria existente no universo.

Acredita-se que os outros 85% sejam formados principalmente por matéria escura.

Ela recebe esse nome porque não emite nem reflete luz. Isso significa que não pode ser observada diretamente por telescópios. Então como os cientistas sabem que ela existe? A resposta está na gravidade.

Ao observar galáxias e grandes aglomerados, pesquisadores perceberam que esses sistemas se comportam como se tivessem muito mais massa do que aquela que conseguimos enxergar.

É como se houvesse uma enorme quantidade de matéria invisível exercendo força gravitacional.

A matéria escura, inclusive, teria desempenhado papel fundamental na formação das galáxias e das grandes estruturas do universo.

Milhões podem atravessar seu corpo sem você perceber

Uma das características que tornam a busca tão complicada é que a matéria escura aparentemente quase nunca interage com a matéria comum.

Segundo os pesquisadores, milhões dessas partículas podem atravessar o corpo humano a cada segundo sem provocar qualquer efeito perceptível.

É justamente por isso que experimentos como o LZ precisam ser instalados tão profundamente no subsolo.

A camada de rocha ajuda a proteger o detector contra raios cósmicos e outros sinais que poderiam interferir na busca pela rara ocasião em que uma partícula de matéria escura finalmente colide com um átomo comum.

Agora, os cientistas precisam descobrir se o sinal registrado nas profundezas de Dakota do Sul foi apenas mais um ruído — ou uma primeira janela para uma parte do universo que, até hoje, permanece invisível.

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