A 1.600 metros de profundidade, cientistas tentam abrir a porta para o lado oculto do universo
O experimento busca sinais extremamente raros escondidos nas profundezas da Terra
Para procurar uma partícula que talvez atravesse a Terra sem deixar quase nenhum rastro, físicos colocaram um dos detectores mais sensíveis já construídos dentro de uma antiga mina de ouro. O LUX-ZEPLIN, LZ, funciona no nível de 4.850 pés do Sanford Underground Research Facility, cerca de 1,48 km abaixo da superfície, tentando registrar uma colisão de matéria escura.
O que os cientistas procuram tão fundo debaixo da terra?
O principal alvo do LZ são as WIMPs, partículas hipotéticas consideradas candidatas a formar parte da matéria escura. Essa matéria não emite luz, mas sua gravidade aparece no movimento de galáxias e em outras estruturas do universo.
A colaboração LUX-ZEPLIN publicou em 2025 sua busca mais sensível por WIMPs até então, baseada em 280 dias de dados e uma exposição de 4,2 tonelada-anos.
Por que o detector precisa ficar quase 1,5 km abaixo da superfície?
A rocha sobre o laboratório bloqueia grande parte dos raios cósmicos que poderiam imitar sinais de matéria escura. Quanto menor o ruído de fundo, maior a chance de identificar uma interação extremamente rara.
O Sanford Underground Research Facility localiza o detector no nível de 4.850 pés, equivalente a aproximadamente 1.478 metros. Ali, o núcleo do experimento fica cercado por outras camadas de proteção contra radiação.
Como 10 toneladas de xenônio podem revelar uma partícula invisível?
O xenônio funciona como um alvo extremamente limpo no qual uma colisão rara pode produzir luz e carga elétrica mensuráveis. O detector procura justamente esse tipo de recuo nuclear.
- Xenônio líquido: cria um meio denso e muito sensível a pequenas interações.
- Fotossensores: registram flashes de luz produzidos dentro do detector.
- Detector externo: identifica nêutrons capazes de imitar o sinal procurado.
- Análise cega: sinais artificiais são inseridos nos dados para reduzir viés durante a seleção de eventos.
O LZ já encontrou matéria escura?
Não houve evidência de excesso de eventos compatível com WIMPs no conjunto publicado em 2025. Isso não encerra a busca. O resultado serviu para excluir uma faixa maior de interações possíveis e tornar mais estreito o espaço onde essas partículas poderiam estar escondidas.
O artigo publicado na Physical Review Letters registrou limites líderes para WIMPs com massas a partir de 9 GeV/c².
Leia também: Um único evento apareceu no detector de matéria escura e resistiu a meses de testes
Por que uma busca sem descoberta ainda é importante?
Porque cada resultado negativo elimina possibilidades e ajuda a definir onde a matéria escura não está. O LZ já alcança interações tão raras que pequenas melhorias no controle de radiação e no tempo de observação fazem diferença.
Em 2026, o experimento continua entre as principais buscas diretas por matéria escura do mundo. A porta para o lado invisível do universo ainda não abriu, mas o espaço de possibilidades ficou menor e mais preciso.
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