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Já há luz na procura de matéria escura

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Os primeiros resultados obtidos pelo “XENONnT” permitem concluir que “se avizinham tempos de grandes avanços e de descobertas que levam a largos passos em frente no conhecimento da Humanidade nestes aspetos fundamentais da composição do Universo”.

Uma colaboração internacional denominada “XENON”, que tem a participação de quatro cientistas do LIBPhys da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (FCTUC), anunciou à comunidade científica os primeiros resultados obtidos pelo “XENONnT”.

O “XENONnT” é um sistema com um nível de sensibilidade na deteção de matéria escura sem precedentes, que é “consequência dos resultados empolgantes obtidos em 2020”, de acordo com as declarações feitas em comunicado.

Há dois anos, a colaboração XENON anunciou a observação de um excesso de eventos inesperados, o que poderia indicar a descoberta de novas partículas, com o seu sistema em operação na altura, o “XENON1T”.

O “XENONnT” foi então construído, tal como o seu predecessor, no laboratório subterrâneo de Gran Sasso, em Itália, debaixo de 1300 metros de rocha. A fase final da sua construção e a sua certificação decorreram já durante a pandemia. Os resultados publicados atualmente são fruto de 97 dias de medidas efetuadas entre julho e novembro de 2021.

José Matias-Lopes, coordenador da equipa portuguesa e investigador do Laboratório de Instrumentação, Engenharia Biomédica e Física da Radiação (LIBPhys) da FCTUC, realça que “uma radiação ao passar pelo alvo, que são seis toneladas de xénon ultra-purificado, pode gerar, em geral, sinais ínfimos de luz e carga” e que “a esmagadora maioria destes sinais, mais de 99,9%, devem-se a radiações de origem conhecida, o que permite aos cientistas calcular com grande precisão o número de eventos esperados”.

Para medir eventos tão raros como os da matéria escura, o requisito mais importante é “que o alvo tenha o nível mais baixo possível de radiação (radiação de fundo), para que possa distinguir o que se pretende medir”, afirma Matias-Lopes. Para ilustrar refere que “é muito mais difícil do que ‘encontrar uma agulha não num, mas em mil palheiros’”.

Os primeiros resultados, agora tornados públicos, focam-se nas interações da matéria escura com os eletrões dos átomos de xénon do alvo, a fim de verificar o resultado obtido em 2020 e a natureza do excesso de eventos. “Conclui-se que tal não corresponde à descoberta de novas partículas, mas a um nível ínfimo de átomos de trítio, uma das hipóteses então aventadas”, explica coordenador da equipa portuguesa, frisando que, com os presentes resultados, “estabelecem-se novos recordes de sensibilidade nestes novos campos de estudo da física de astropartículas”.

Acrescenta ainda que “se avizinham tempos de grandes avanços e de descobertas que levam a largos passos em frente no conhecimento da Humanidade nestes aspetos fundamentais da composição do Universo”.

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