Melhor experimento para procurar pela matéria escura não encontra nada

Redação do Site Inovação Tecnológica - 27/08/2024

Detector central do LZ, a câmara de projeção de tempo, em uma sala limpa no laboratório de superfície, antes de ser levado ao subsolo.
[Imagem: Matthew Kapust/Sanford Underground Research Facility]

Matéria escura não encontrada

A busca pela matéria escura fracassou mais uma vez, recebendo uma espécie de erro 404 da realidade.

Os resultados negativos foram anunciados pela colaboração internacional responsável pelo experimento LUX-ZEPLIN, um detector de matéria escura composto por 7 toneladas de xenônio líquido, enterrado a 1,5 quilômetro de profundidade no estado de Dakota do Sul, nos EUA.

É o mais sensível projeto feito até hoje para procurar por partículas que hipoteticamente compõem a matéria escura, conhecidas como WIMPs, sigla em inglês para "partículas massivas fracamente interativas" (Weakly Interacting Massive Particles). Esta é a melhor explicação para a matéria escura, uma força hipotética que foi sugerida para explicar a origem da gravidade que mantém as galáxias coesas.

E o projeto LUX-ZEPLIN foi projetado e construído para procurar na mais promissora faixa de energia na qual essas partículas deveriam existir. Mas, após 280 dias de busca, o equipamento não detectou nenhum WIMP.

"Somos os melhores do mundo em não encontrar matéria escura," disse o porta-voz do experimento LZ, Chamkaur Ghag.

"É como se nos tivessem dito que há um peixe mágico que vive no oceano e não temos ideia de onde ele está," disse Ghag à revista New Scientist. "Entramos no oceano, nadamos, saímos, pegamos um snorkel, nadamos, ainda não o encontramos, pegamos um submarino. Se o peixe mágico for um WIMP, os pesquisadores já exploraram cerca de 75% do oceano sem encontrá-lo."

Tubos fotomultiplicadores usados no experimento, capazes de detectar um único fóton.
[Imagem: Matthew Kapust/Sanford Underground Research Facility]

Custo escuro

Mas o trabalho não acabou. O experimento LZ deverá fazer observações por pelo menos 1.000 dias. E já há outros projetos em andamento, como XLZD, que deverá entrar em operação em 2028, e o Detector de Xenônio Líquido de Próxima Geração (nEXO).

Enquanto isto, várias propostas teóricas e vários trabalhos observacionais têm defendido que a hipótese da matéria escura é simplesmente desnecessária, que nossas teorias se sustentariam sem ela ou, no máximo, exigiriam algumas correções facilmente digeríveis.

A colaboração LZ consiste em cerca de 250 cientistas em 39 instituições nos EUA, Reino Unido, Portugal, Suíça, Coreia do Sul e Austrália. O nome LZ deriva da fusão de dois experimentos anteriores de detecção de matéria escura, que também fracassaram: O LUX (Large Underground Xenon) e o ZEPLIN (ZonEd Proportional scintillation in LIquid Noble gases).

Como são inúmeras as fontes de financiamento e os gastos envolvidos, que vão muito além da própria construção do equipamento, é virtualmente impossível estimar o custo do projeto. Mas, se forem somadas todas as tentativas de detecção da matéria escura feitas até hoje, os valores ascendem à casa dos bilhões de dólares.

"Certamente à casa das dezenas de bilhões de dólares," disse um físico ao Site Inovação Tecnológica sob condição de anonimato. O anúncio do "resultado de mãos vazias" do LUX-ZEPLIN foi feito simultaneamente em duas conferências, uma delas, chamada Lidine 2024, ocorrendo em São Paulo.

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