Zurique — InkDesign News — Uma colaboração internacional envolvendo a Universidade de Zurique e a Universidade Hebraica de Jerusalém apresentou um novo experimento chamado QROCODILE, alcançando sensibilidade sem precedentes na detecção de matéria escura leve. O estudo, conduzido entre os meses recentes e apresentado nesta semana, foi realizado em detectores supercondutores resfriados a temperaturas próximas do zero absoluto.
O Contexto da Pesquisa
Matéria escura representa cerca de 85% da massa total do universo, mas sua natureza continua desconhecida devido à sua incapacidade de emitir ou absorver luz, tornando impossível a detecção direta por instrumentos convencionais. Pesquisas anteriores focaram em partículas massivas com interação fraca (WIMPs), sem resultados conclusivos. O QROCODILE inaugura uma nova abordagem para a detecção de partículas significativamente mais leves, direcionando esforços para lacunas não preenchidas por experimentos anteriores.
Resultados e Metodologia
No centro do experimento QROCODILE está um detector supercondutor de alta precisão, projetado para registrar depósitos de energia mínimos — até 0,11 elétron-volt, sensibilidade milhões de vezes maior do que a padrão em experimentos de física de partículas. Durante mais de 400 horas de operação contínua em ambiente criogênico, foram detectados poucos sinais inexplicados. Embora ainda não confirmados como oriundos de matéria escura, esses eventos já permitem definir limites inéditos para a interação de partículas de matéria escura leve com elétrons e núcleos atômicos.
“Pela primeira vez, estabelecemos novos limites para a existência de matéria escura especialmente leve. Este é um passo importante em direção a experimentos maiores que podem, em última análise, alcançar a tão buscada detecção direta.”
(“For the first time, we’ve placed new constraints on the existence of especially light dark matter. This is an important first step toward larger experiments that could ultimately achieve the long-sought direct detection.”)— Prof. Yonit Hochberg, Racah Institute of Physics, Universidade Hebraica
Outro diferencial do QROCODILE é a expectativa de, no futuro, detectar a direção dos sinais provenientes da matéria escura. Como a Terra se move através do halo galáctico, pesquisadores esperam captar partículas vindas de uma direção preferencial, o que auxiliaria a distinguir verdadeiros eventos de matéria escura de fundo aleatório.
Implicações e Próximos Passos
Os resultados inaugurais do QROCODILE estabelecem um novo patamar para limites de interação de matéria escura leve, abrindo caminho para avanços em experimentos ainda mais sensíveis. A próxima etapa do projeto, denominada NILE QROCODILE, incluirá aprimoramento ainda maior da sensibilidade, bem como a realocação do experimento para instalações subterrâneas, a fim de eliminar interferências causadas por raios cósmicos.
“A robustez do experimento reside, também, no potencial de evolução para identificar a orientação dos sinais, tornando possível distinguir partículas de matéria escura de ruídos de fundo, passo fundamental para uma descoberta definitiva.”
(“An additional strength of the experiment is its potential to detect the directionality of incoming signals… a crucial step toward a definitive discovery.”)— Equipe do QROCODILE
A implementação de barreiras contra radiação, combinação de matrizes de detectores e a diminuição dos limites energéticos devem permitir avanço substancial na compreensão do universo escuro. Especialistas destacam que essas iniciativas podem impulsionar toda a física de partículas rumo a descobertas paradigmáticas.
À medida que a próxima geração de detectores é planejada e o experimento avança para ambientes mais controlados, a expectativa da comunidade científica cresce para o surgimento de uma possível identificação direta e inequívoca das componentes invisíveis do universo.
Fonte: (ScienceDaily – Ciência)
