7/26/2019 Mistrio Da Matria Escura Mais Perto de Soluo _ Scientific American Brasil _ Duetto Editorial

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Notcias Mistrio da Matria Escura Mais Perto de SoluoCientistas esperam produzir evidncias diretas dentro de uma dcada.

NASA, ESA, CFHT, CXO, M.J. Jee (University of California, Davis), e A. Mahdavi (San

Francisco State University)

Clara Moskowitz e SPACE.com

Os esconderijos para as partculas que compem a matria escura esto diminuindo, e aresposta para esse mistrio csmico poderia surgir nos prximos trs ou quatro anos,declaram cientistas.

A matria escura uma substncia elusiva que invisvel e quase nunca detectada,exceto por seu arrasto gravitacional. Mas astrnomos acreditam que ela provavelmentecompe um quarto de todo o Universo, muito mais que a quantidade de matria normal(galxias, estrelas e planetas) espalhada pelo espao.

Ainda nasemana passada, uma descoberta dafsica de partculas feita no Grande Colisorde Hdrons na Sua lanou dvidas sobre uma teoria chamada de supersimetria, queprev a existncia de partculas que esto entre as principais candidatas paraa matriaescura. A descoberta limitou os tipos de partculas supersimtricas quepodem existir, masno eliminou completamente a explicao da supersimetria.

E as partculas supersimtricas so apenas uma de vrias partculas tericas que poderiamser responsveis pela matria escura. Buscas por essas e outras partculas ainda nodescobertas ocorrem h dcadas, ainda que nenhuma delas tenha sido detectada atagora.

Eu acho que estamos procurando de tantas maneiras diferentes que, a menos que sejaalgo emque nunca pensamos, parece muito provvel que a descoberta ocorra na prximadcada, declara Dan Bauer, fsico do Fermi National Accelerator Laboratory, em Illinois,que trabalha em um dos experimentos, chamado CDMS.

Matria escura em fuga

De acordo com Bauer, os principais experimentos visando a deteco de matria escuraesto apenas comeando a operar em nveis de sensibilidade que se acredita seremsuficientes para detectar sinais dessas partculas, e seus resultados devem aparecer dentrode trs ou quatro anos.

Se no descobrirmos nada com a prxima rodada de experimentos, acho que todos ficaro um pouco desencorajados, contou Bauer SPACE.com

Para que sejam componentes da matria escura, todas as partculas em potencial devem ser neutras e estveis, e interagirem muito raramente com outrostipos de matria.

A maioria delas cai na categoria das partculas pesadas chamadas de partculas massivas de interao fraca (WIMPs, em ingls [um acrnimo que tambmsignifica fracotes]. As WIMPs so previstas pela supersimetria, que postula a existncia de partculas companheiras mais pesadas para todas as partculas doUniverso com a mesma carga eltrica, mas spin diferente.

Vrios experimentos esto procurando as WIMPs colocando grandes massas de material bem fundo no subsolo, como xennio ou germnio, e blindando-as commuitas camadas de proteo para tentar manter o material isolado de todas as outras partculas. De acordo com o pensamento vigente, se quaisquer partculasconseguirem atravessar essas barreiras e colidirem com os tomos do xennio ou do germnio, muito provvel que sejam WIMPs.

A CDMS (que significa Cryogenic Dark Matter Search, ou Busca Criognica por Matria Escura), comeou em um tnel abaixo da Stanford University, naCalifrnia, e uma verso mais nova e mais sensvel do projeto agora est funcionando ainda mais fundo no subsolo na Mina Soudan, em Minnesota.

Outro experimento caador de WIMPs chamado de XENON100, a ltima iterao de uma busca baseada no laboratrio subterrneo Gran Sasso, na Itlia. E umnovo projeto chamado LUX (o experimento Large Underground Xenon, literalmente Grande Xennio Subterrneo) em construo na mina Homestake, naDakota do Sul, tambm poderia ser muito importante.

Ter todos esses projetos competindo um mal necessrio se quisermos resultados confiveis.

A maioria das pessoas da rea concorda que precisaremos de evidncias de mais de um tipo, em mais de um experimento, antes de todos estaremconvencidos, observou Bauer.

Outras possibilidades

E as WIMPs no so as nicas candidatas a partculas de matria escura. Outra possvel soluo para o problema chamada de xion. Essa uma partcula

terica que tambm neutra e de interao fraca, mas que pode ser mais leve que as WIMPs. Portanto, se os xions forem matria escura, deve haver muitomais deles por a.

Um experimento chamado de ADMX (literalmente, Experimento xion de Matria Escura) na University of Washington usa um grande im supercondutor paraprocurar por essas partculas. At agora essa busca tambm no encontrou nada.

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E uma explicao ainda mais estranha para a matria escura vem da ideia de que h minsculas dimenses escondidas, enroladas dentro das quatro dimensesdo espao-tempo conhecidasem nosso Universo. Seesse for o caso, poderiam existir partculas chamadas de partculas de Kaluza-Klein responsveis pela matriaescura. No entanto, essas seriam ainda mais difceis de detectar.

E ainda cedo demais para eliminar at mesmo as explicaes mais improvveis.

As coisas que achamos ser mais provveis ainda no apareceram, ento deveramos manter a mente aberta, aponta o fsico terico Lance Dixon do SLACNational Accelerator Laboratory, na Califrnia.

Mantendo viva a esperana na Matria Escura

Apesar da dificuldade de encontrar a matria escura, o que quer que ela seja, fsicos afirmam que no esto desencorajados.

Estou muito confiante de que a matria escura real, e parece atraente que ela seja carregada por uma partcula elementar, apesar saber que as coisas podemno ser exatamente assim, ponderou Dixon. Podemos no ter sorte, e essa partcula elementar pode estar fora do reino da deteco.

Bauer declarou trabalhar no CDMS h muito tempo e admitiu que inicialmente pensou que j teria encontrado algo a essa altura.

Eu acho que o otimismo natural dos fsicos pensar que isso algo que podemos de fato ser capazes de encontrar, apontou ele. Mas mesmo se esseexperimento nunca detectar a matria escura, isso diz algo interessante aos cientistas.

Seria mais empolgante se a encontrssemos mas, de qualquer forma, esse um resultado importante, lembrou Bauer.

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