Enquanto o Telescópio Espacial James Webb (JWST) busca captar imagens da matéria escura no espaço, pesquisadores do Laboratório Nacional Lawrence Livermore estão explorando essa forma de matéria invisível sob a Terra. Eles enterraram cilindros de xenônio a um quilômetro de profundidade na Instalação de Pesquisa Subterrânea Sanford, em Dakota do Sul, na busca por evidências de partículas de matéria escura interagindo com a matéria comum, conforme relatado em um recente artigo na revista Physical Review Letters. O projeto, chamado LUX-ZEPLIN (LZ), emprega detectores avançados para essa pesquisa.
Compreendendo até 85% de toda a composição do universo, a matéria escura continua a desafiar os astrofísicos. Embora responsável pela principal atração gravitacional no cosmos, incluindo a Via Láctea, a matéria escura permanece invisível à detecção convencional, não emitindo luz ou radiação eletromagnética.
(Fonte: SLAC/LZ)
Diante dessa falta de explicação, os cientistas cunharam o termo hipotético “Partícula Massiva de Interação Fraca”, ou WIMP em inglês, para caracterizar os componentes da matéria escura. Essas partículas, embora atravessando constantemente nosso planeta, interagem de forma tão tênue que raramente colidem com algo.
Caçando WIMPS debaixo da terra
Os modelos científicos sugerem que as “WiMPs e suas antipartículas perderam o equilíbrio térmico logo após o big bang, cessando sua produção espontânea.” O artigo da equipe do LZ descreve os resultados da primeira pesquisa de detecção de WIMPs, realizada ao longo de 60 dias.
Os tanques do LZ são constantemente monitorados por duas matrizes de tubos fotomultiplicadores, responsáveis por registrar o distintivo flash de luz dupla emitido pelos átomos de WIMPs.
Embora o LZ tenha registrado cerca de cinco eventos diários no detector, essa quantidade é insuficiente para afirmar qualquer interação proveniente da matéria escura. Pelo contrário, o LZ destacou claramente o que a matéria escura não é. Agora, comprovada a funcionalidade dos detectores, é o momento de iniciar observações em escala ampliada, na busca por uma eventual colisão entre uma WIMP e um átomo de xenônio a qualquer momento.
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