Cientistas detectaram o que pode ser o primeiro indício de uma interação de matéria escura.
Essa misteriosa substância representa cerca de 85% da massa do universo, e há décadas especialistas tentam detectá-la usando uma variedade de tecnologias.
No trabalho recente, foi registrada a interação de uma única partícula, que os pesquisadores têm tido dificuldade em explicar com os sinais de fundo conhecidos da matéria normal.
Embora esse resultado isolado ainda não atinja o limiar estatístico para uma descoberta oficial, é um passo.
“O que observamos nesta análise pode ser o primeiro passo para entendermos a matéria escura como partícula.
Após um enorme esforço científico, isso é incrivelmente empolgante”, disse o autor principal Sam Eriksen, da Universidade de Bristol, do Reino Unido, em comunicado.
Essa nova análise, disponível como pré-publicação para análise mais ampla pela comunidade científica, foi possível graças a uma colaboração internacional de 250 cientistas e engenheiros de 39 instituições em seis países.
Durante dois anos, eles estudaram os dados de um dos detectores de matéria escura mais sensíveis do mundo, o LUX-ZEPLIN (LZ), gerenciado pelo Laboratório Nacional Lawrence Berkeley (Berkeley Lab) do Departamento de Energia dos Estados Unidos.
O detector opera a quase um quilômetro e meio de profundidade na Instalação de Pesquisa Subterrânea de Sanford (SURF), no estado americano de Dakota do Sul.
Os dados coletados dele encontraram uma interação de partículas que poderia potencialmente ter sido causada por uma Partícula Massiva de Interação Fraca (WIMP, na sigla em inglês), uma candidata à matéria escura.
"Estamos muito intrigados em ver esse evento nos dados, na região onde esperamos que a matéria escura apareça e onde os ruídos de fundo concorrentes são muito baixos”, comentou Rick Gaitskell, professor da Universidade Brown e porta-voz do LZ.
“Com apenas um evento, não queremos nos precipitar.
Não estamos afirmando ter visto matéria escura.
Mas vimos algo interessante que queremos compartilhar com a comunidade científica para que ela dê sua opinião.”
Segundo os pesquisadores, o experimento, que ainda está em andamento, utilizou 10 toneladas de xenônio líquido ultrapuro para buscar matéria escura e foi otimizado para detectar WIMPs.
A colaboração LZ estuda os dados experimentais em lotes e, neste novo resultado, foram analisados 220 dias de dados coletados entre março de 2023 e abril de 2024.
“Este foi um estudo detalhado em uma região que não havíamos explorado neste conjunto de dados, e dedicamos meses de esforço adicional para entender todas as possíveis causas dos eventos de fundo”, salientou Eriksen.
“Entendemos tão bem nosso detector e os ruídos de fundo que mesmo um único evento excepcional, como o que encontramos, é importante.
Esperamos que eventos de matéria escura sejam extremamente raros, então apenas alguns deles poderiam marcar a primeira detecção de matéria escura WIMP.”
Com dados adicionais, os pesquisadores poderão testar se a descoberta continua a ganhar importância ou se perde relevância.
“É um momento incrivelmente empolgante, o tipo de evento com que todo físico de astropartículas sonha, e mal podemos esperar para analisar mais dados e ver se surgem outros eventos candidatos”, completou Henning Flaecher, professor de física da Universidade de Bristol e líder do grupo Bristol LZ.
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