Em sua busca por matéria escura, o projeto XENON, que conta com mais de 160 cientistas e tem sede na Itália, com um laboratório aproximadamente 1,5 km abaixo do solo das montanhas Gran Sasso, observou um fenômeno cujo processo só pode ser completado em 1 trilhão de vezes mais tempo que a existência do próprio Universo, que tem quase 14 bilhões de anos.
Com sua principal ferramenta de trabalho, o detector XENON1T, os cientistas puderam registrar e decaimento do xenônio-124. Esse é o evento mais raro já visto, como narra a pesquisa publicada no jornal de ciência Nature no dia 24 de abril. O xenônio-124 é um isótopo do elemento xenônio usado em lâmpadas de flash e propulsores de íons em espaçonaves, o qual, até então, os cientistas julgavam ser estável.
Detector XENON1T visto de baixo (Fonte: XENON Collaboration)
O XENON1T é um tanque cilíndrico, preenchido com mais de 3 toneladas de xenônio líquido resfriado a -95 °C. A eficiência do detector, aliada à sua condição de isolamento, permitiram que os cientistas flagrassem a decadência do xenônio-124 a uma taxa extremamente lenta.
Para calcular o tempo de todo esse processo, eles mediram a meia-vida dos átomos. Reações químicas têm meia-vida de alguns segundos, mas o xenônio-124 tem meia-vida de 1.8 x 10 ^ 22 anos, o significa que o processo é muito lento e possibilita a medida comparativa de 1 trilhão de vezes o tempo de existência do Universo.
Como foi possível observar um fenômeno tão lento?
Na verdade, os cientistas não observaram a decadência do xenônio-124 em si, mas perceberam os sinais do acontecimento já em transição, como os raios X e os elétrons liberados. Ao todo, 126 desses processos foram detectados ao longo de 2 anos de pesquisas e, embora eles não estejam diretamente ligados à descoberta de matéria escura, servem como prova da eficiência do XENON1T.
Aliás, o detector foi desligado em 2018 para ser atualizado. Em breve, a nova versão, mais poderosa e 3 vezes maior que a antiga, será ativada com o nome XENONnT.
