Portugal faz parte de um consórcio internacional envolvido no detetor de matéria escura do Universo “mais sensível alguma vez construído”, de acordo com os primeiros resultados científicos esta quinta-feira divulgados.
A participação portuguesa no detetor LUX-ZEPLIN (LZ) — instalado a 1,5 quilómetros de profundidade, numa antiga mina de ouro convertida em laboratório, em Sanford, nos Estados Unidos — é assegurada pelo Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas (LIP), através do polo de Coimbra.
Em declarações à Lusa, a investigadora e dirigente do LIP de Coimbra Isabel Lopes disse que os resultados obtidos revelam que o detetor de matéria escura “está a funcionar de acordo com o planeado” e é, com dois meses de aquisição de dados, o “mais sensível alguma vez construído”.
Segundo Isabel Lopes, que participa na experiência do LZ, os cientistas “estão assim em condições de adquirir muitos mais dados com este detetor, esperando vir a detetar as partículas de matéria escura”, que compõem 85% da matéria do Universo, mas que “nunca foram detetadas”, sendo “a sua natureza um dos maiores enigmas da física”.
Um tanque de titânio cheio de um gás raro liquefeito numa mina de ouro para detetar matéria escura
Em comunicado, o LIP explica que a matéria escura “não emite, absorve ou interage de qualquer forma com a luz”, mas é “cinco vezes mais comum do que a matéria” com que se interage no dia-a-dia, a matéria visível, que corresponde a 5% do Universo.
“Apesar de [a matéria escura] nunca ter sido observada diretamente, a sua influência gravitacional dita o movimento das grandes estruturas de matéria do Universo e age como uma cola que mantém as galáxias coesas, alertando-nos indiretamente para a sua presença”, adianta o LIP.
O detetor LZ “é muito complexo e com muito subsistemas”, tem 10 toneladas de xénon líquido ultrapuro contido num tanque de titânio e observado por 494 sensores “capazes de detetar a mais ínfima quantidade de luz” e está instalado no subsolo para estar protegido da radiação cósmica que chega à superfície da Terra.
Se a matéria escura interagir com a matéria normal, mesmo que muito fracamente, então é possível que colida com um núcleo de xénon e produza nele um sinal de cintilação capaz de ser medido pelos sensores de luz”, esclarece a nota do LIP.
O LIP, sendo membro fundador da colaboração internacional do LZ, liderou os estudos de decaimentos raros de xénon que “estão entre os eventos mais raros do Universo”, concebeu “ferramentas avançadas fundamentais para a análise e processamento de dados” e desenvolveu o sistema de controlo do detetor e o sistema “que permite monitorizar em tempo real os dados adquiridos”.
O consórcio internacional do LZ integra, ainda, equipas dos Estados Unidos, Reino Unido e Coreia do Sul, totalizando 250 cientistas e engenheiros de 35 instituições.
