Novas vias à compreensão do Universo passam por Coimbra

Uma experiência internacional, que integra seis investigadores de Coimbra, alcançou «uma sensibilidade às partículas, que se pensa constituírem a matéria escura, duas vezes melhor» que qualquer outro ensaio, anunciou hoje a Universidade de Coimbra.

«A matéria escura [assim chamada por não emitir ou absorver qualquer tipo de radiação] é essencial para explicar o Universo, prevendo-se que constitua mais de 80% da sua massa», esclarece a instituição.

A investigação Large Underground Xenon (LUX) «é a experiência mais sensível do mundo para a deteção de matéria escura, alcançando uma sensibilidade às partículas que se pensa constituírem a matéria escura (Wimps) duas vezes melhor que qualquer outra experiência já realizada», afirma, numa nota hoje divulgada, a Universidade de Coimbra (UC).

Wimps é o acrónimo inglês para Weakly Interacting Massive Particles, designação que resulta do facto de ser reduzidíssima a probabilidade de aquelas partículas interagirem diretamente com a matéria a que chamamos normal (não escura), o que torna a sua deteção particularmente difícil em termos tecnológicos.

Os primeiros resultados da experiência, resultante da colaboração de 17 grupos de investigação de laboratórios e universidades dos Estados Unidos, do Reino Unido e de Portugal, «anunciados há pouco a partir de Sanford Underground Research Facility, Lead, Dakota do Sul» (EUA), onde a experiência está instalada desde 2012, apontam precisamente naquele sentido, sublinha a UC.

Os resultados de LUX eram «aguardados com grande expectativa», como revela «a recente notícia da prestigiada revista Nature», afirma a mesma nota.

A experiência LUX recolheu, durante três meses, dados das observações dos sinais devidos às interações entre matéria escura e matéria normal, utilizando «o maior detetor alguma vez construído para este efeito, instalado no laboratório subterrâneo de Sanford», a cerca de 1.500 metros de profundidade.

A LUX utiliza um detetor com 350 quilogramas de xénon liquefeito a uma temperatura negativa de 100 graus centígrados e, como está instalado àquela profundidade, não recebe «a grande maioria dos raios cósmicos», que são absorvidos pela rocha.

Tal circunstância faz com que a probabilidade de os raios chegarem até ao detetor seja «dez milhões de vezes mais baixa do que à superfície, não perturbando, assim a observação dos sinais da interação dos Wimps com o xénon do detetor», explicam os especialistas de Coimbra envolvidos na investigação.

A participação de seis investigadores do Laboratório de Instrumentação e Física Experimental de Partículas e do Departamento de Física da UC na LUX é «fundamental» no projeto, «tanto a nível da engenharia (sendo responsável por subsistemas associados ao detetor e tendo estado envolvido nas diversas fases de instalação no laboratório subterrâneo) como da análise e processamento dos dados», afirma a UC.

A LUX vai iniciar em breve um novo período de procura de matéria escura com este detetor, com uma duração prevista de um ano.

Entretanto, «já estão em curso os preparativos para a construção de um novo detetor para suceder a LUX, usando a mesma tecnologia. Instalado no mesmo laboratório, mas com uma massa de xénon de sete toneladas e uma sensibilidade cerca de 200 vezes melhor», adianta a UC.