Cientistas do XENON1T alcançam resultados sobre matéria escura

Cientistas avançam na descoberta da matéria escura recorrendo a equipamento ultrassensível, o XENON1T. Estudo aponta para a existência de cinco vezes mais matéria no espaço do que a atualmente conhecida.

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XENON1T instalado no Laboratório Nacional de Gran Sasso, Itália
XENON1T instalado no Laboratório Nacional de Gran Sasso, Itália. Foto: DR

Cientistas envolvidos na experiência XENON divulgam que chegaram a resultados “surpreendentes na deteção de matéria escura”, apenas nos primeiros 30 dias de medições, com recurso ao XENON1T, e afirmaram: “É o melhor resultado de sempre e apenas começámos!”

Os resultados publicados hoje na revista científica ‘Physical Review Letters’ dão conta da existência de 5 vezes mais matéria no Universo do que aquela que é conhecida. Esta parcela dominante, e que permanece uma incógnita, é denominada matéria escura.

O desconhecimento da matéria escura levou os cientistas “a um esforço a nível global, na tentativa de observar este tipo de matéria usando aparelhos ultrassensíveis que permitem não só registá-la como começar a entender as suas tão especiais características.”

José Matias Lopes, coordenador da equipa portuguesa na experiência XENON1T, explica que a matéria escura “é um dos ingredientes principais do Universo”, e acrescenta que “cerca de 100 mil destas partículas passam a cada segundo pela cabeça de um dos nossos dedos, mas apesar da sua abundância, ainda não foram observadas por qualquer das dezenas de experiências que se têm feito por todo o mundo nas últimas décadas”, pelo que “são necessários instrumentos com maior sensibilidade para registar este tipo de matéria”.

Ao longo de décadas vários cientistas trabalharam na experiencia XENON, utilizando aparelhos XENON10 e XENON100, agora com a construção do XENON1T de “extraordinária sensibilidade” foi possível demonstrar em apenas 30 dias de operação as potencialidades do equipamento para a descoberta da matéria escura.

O XENON1T está instalado no Laboratório Nacional de Gran Sasso (LNGS), um dos maiores laboratórios subterrâneos a nível mundial, situado em Assergi, Itália. A instalação envolve um tanque de água com 10 metros de diâmetro e 10 metros de altura onde se encontra imerso o XENON1T.

O XENON1T utiliza o “gás raro xénon como material para deteção da matéria escura, arrefecido a menos 95°C para se tornar líquido, num total de 3,2 toneladas hiper-puras”, indica o investigador. Para “se poder identificar os raríssimos sinais”, os cientistas envolvidos na experiência “criaram um ambiente com o menor nível de radioatividade, que já alguma vez existiu no planeta Terra.”

O investigador esclarece que para atingir o baixo nível de radioatividade foi feita uma “seleção criteriosa de todos os materiais, até dos mais pequenos parafusos, que formam o XENON1T e, também, pela localização debaixo de uma montanha que blinda a maior parte da radiação a que estamos sujeitos à superfície, efeito reforçado pela água em que está imerso”.

Os cientistas iniciam agora “uma nova fase na corrida para a descoberta da matéria escura com detetores com os mais baixos níveis de radiação de fundo e com alvos da escala das toneladas”, e indica o investigador José Matias Lopes: “Estamos orgulhosos de estar na linha da frente para a descoberta da matéria escura com este aparelho espantoso, o primeiro do seu género”.

A experiência XENON envolve a colaboração de 135 cientistas de Abu Dhabi, Alemanha, EUA, França, Holanda, Israel, Itália, Portugal, Suécia e Suíça. Portugal é parceiro desta colaboração desde o seu início, em 2005, através da equipa da Universidade de Coimbra, composta por seis cientistas e um engenheiro, do LIBPhys do Departamento de Física.

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