Matéria escura é buscada em tanques enterrados a 1 km de profundidade

Enquanto o Telescópio Espacial James Webb (JWST) tenta captar imagens da matéria escura no espaço, um grupo de pesquisadores do Laboratório Nacional Lawrence Livermore, na Califórnia, procura essa forma de matéria invisível no subsolo. Para isso, enterraram tanques cheios de xenônio a um quilômetro de profundidade em uma instalação subterrânea em Dakota do Sul, também nos EUA.

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Chamados de LUX-ZEPLIN (LZ), cada cilindro é um detector de matéria escura de última geração colocado na Instalação de Pesquisa Subterrânea Sanford na pequena cidade de Lead. De acordo com um artigo, publicado no mês passado na revista Physical Review Letters, existem atualmente dois gigantescos detectores LZ subterrâneas buscando evidências de partículas desse material que possam interagir com a matéria "normal".

Entendendo a matéria escura

Partículas interagem com xenônio no LZ, liberando luz que é detectada por duas matrizes de detecção de luz na parte superior e inferior.Fonte:  SLAC/LZ 

Responsável por até 85% de toda o material que compõe o universo, a matéria escura continua sendo um mistério para os astrofísicos.

Embora seja atribuída pela maior parte da atração gravitacional do universo, mantendo o ritmo de rotação das galáxias, inclusive da nossa Via Láctea, a matéria escura não emite luz ou qualquer outra forma de radiação eletromagnética, o que significa que ela é totalmente invisível à detecção convencional. 

Na falta de uma explicação plausível, os cientistas inventaram um termo hipotético: a Partícula Massiva de Interação Fraca, ou WIMP nas iniciais em inglês, para definir os componentes da matéria escura. A definição é perfeita, pois elas voam o tempo todo através de nós, na Terra, mas com um nível de interação tão fraco que não atingem nada.

Caçando WIMPS debaixo da terra

Os modelos científicos postulam que "as WiMPs e suas antipartículas saíram do equilíbrio térmico logo após o big bang, e deixaram de ser produzidos espontaneamente". O artigo publicado pela equipe do LZ relata os resultados da primeira pesquisa dos detectores por WIMPSs com uma exposição de 60 dias.

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Os tanques do LZ são monitorados constantemente por duas matrizes de tubos fotomultiplicadores, que registram o flash de luz duplo característico de átomos de WIMPs.

Embora o LZ tenha registrado cerca de cinco eventos por dia no detector, isso é muito pouco para afirmar que houve algum tipo de interação causada por matéria escura. Pelo contrário, o LZ provou, com propriedade, o que a matéria escura não é. Confirmada a operacionalidade dos detectores, é tempo de dar início às observações em grande escala, até que uma WIMP colida com um átomo de xenônio a qualquer momento.

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