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Físicos vão procurar matéria escura dentro de mina subterrânea

Físicos vão procurar matéria escura dentro de mina subterrânea
Os físicos supõem que as partículas de matéria escura vão deixar bolhas pelo seu caminho quando atravessarem o líquido dentro de uma dessas câmaras. [Imagem: Reidar Hahn/Fermilab]

Câmaras de bolhas

Sempre que se fala em matéria escura, logo se imagina supertelescópios e sondas espaciais escarafunchando os confins do Universo em busca de alguma pista que possa explicar essa matéria que parece estar lá, mas não pode ser vista.

Mas o Dr. Juan Collar e seus colegas do Observatório de Neutrinos Sudbury e da Universidade de Chicago resolveram procurar pistas da matéria escura em um lugar insólito, mas igualmente escuro: nas profundezas de uma mina de níquel no Canadá.

A equipe está pronta para instalar a primeira parte do experimento, uma câmara de bolhas pesando 4 kg, a quase dois quilômetros de profundidade. A segunda câmara, pesando 60 quilos, deverá ser instalada até o final do ano.

Os físicos supõem que as partículas de matéria escura vão deixar bolhas pelo seu caminho quando atravessarem o líquido dentro de uma dessas câmaras.

Partículas de matéria escura

Embora alguns físicos argumentem que a matéria escura talvez não exista, calcula-se que ela represente quase 90 por cento de toda a matéria no universo. Mesmo sendo invisível aos telescópios, os cientistas podem observar a influência gravitacional que a matéria escura exerce sobre as galáxias.

"Há muito mais massa do que os olhos podem literalmente ver," afirma Collar. "Quando você olha para o orçamento da matéria do universo, nós temos um grande rombo que não conseguimos explicar."

Os áxions e as chamadas WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles: partículas maciças de interação fraca) estão entre os candidatos mais prováveis para serem os constituintes da matéria escura.

Teóricos propuseram a existência desses dois grupos de partículas subatômicas para tratar de questões não relacionadas com a matéria escura, mas elas acabaram se encaixando bem na tarefa. "Elas parecem ser perfeitas para explicar todas as observações que nos dão indícios da existência da matéria escura, e isto as torna muito atraentes," explica Collar.

Evidências escuras

A busca em lugares profundos, que já incluiu buracos especialmente perfurados para isso, túneis na cidade de Chicago e agora uma mina subterrânea, tem sua razão de ser: os cientistas precisam eliminar sinais falsos vindos não apenas de várias fontes naturais de radiação, mas também dos raios cósmicos vindos do espaço profundo.

Já as partículas que interagem fracamente com a matéria, como as WIMPS, não têm problema em atravessar quilômetros de rocha e chegar a grandes profundidades. E é lá que os físicos esperam encontrar seus rastros.

O laboratório instalado na mina será uma espécie de sala limpa subterrânea. "É um ambiente de sala limpa, o que significa que não há essencialmente nenhuma partícula de poeira em qualquer lugar. Temos que nos preocupar com tais coisas, como fontes de radiação associadas com a poeira." diz Collar.

O pesquisador estima que, mesmo que o experimento tenha sucesso, vai demorar uma década ou mais para que os físicos sejam completamente convencidos de que eles detectaram realmente partículas de matéria escura.

"Este dispositivo é na verdade o primeiro do seu tipo no sentido de que é projetado especificamente para detectar WIMPS leves. Estamos vendo coisas interessantes com ele, mas que nós ainda não entendemos completamente," diz ele.





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