Físicos vão procurar matéria escura dentro de mina subterrânea

Redação do Site Inovação Tecnológica - 27/08/2010

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.