Um detector subterrâneo de alta sensibilidade, localizado em uma antiga mina de ouro em Dakota do Sul, nos Estados Unidos, registrou um fenômeno raro que pode estar ligado à matéria escura. O experimento LUX-ZEPLIN (LZ) captou um único evento em junho de 2023 com características energéticas incomuns. Embora instigue a comunidade científica, o achado ainda carece de confirmação definitiva.

O que os cientistas detectaram exatamente nesse experimento?

Os pesquisadores identificaram um único evento de colisão dentro de um grande tanque contendo sete toneladas de xenônio líquido. Quando uma partícula atravessa esse material e atinge o núcleo de um átomo de xenônio, ela gera um pequeno lampejo de luz e libera elétrons, sinais que são lidos por centenas de sensores. O diferencial deste registro específico, ocorrido em 16 de junho de 2023, foi a sua faixa de energia, que atingiu 248 quiloelétron-volts. Esse valor é considerado elevado e foge do comportamento padrão das partículas conhecidas que costumam interagir com o detector.

Por que ainda não podemos chamar este registro de uma descoberta?

Na ciência, especialmente na física de partículas, uma descoberta exige um nível de certeza muito alto, chamado de 5 sigma. O resultado atual do experimento LZ atingiu apenas 2,6 sigma. Para entender melhor, imagine que o sigma mede a chance de um resultado ser apenas um erro estatístico ou uma coincidência. Quanto maior o número, menor a chance de erro. Um índice de 2,6 indica que o sinal é interessante o suficiente para ser investigado, mas ainda está longe de provar algo. Além disso, os cientistas nunca anunciam uma descoberta baseada em um único evento isolado.

Qual é a principal suspeita sobre a natureza dessa partícula invisível?

A hipótese mais forte trabalhada pelos cientistas envolve as WIMPs, que são partículas massivas que interagem de forma muito fraca com a matéria comum. Elas teriam massa, mas passariam por quase tudo sem deixar rastro, exceto em condições raríssimas de colisão direta com núcleos atômicos. O problema é que o detector é tão sensível que acaba registrando também interferências de partículas comuns que vêm do espaço ou da própria Terra. Por isso, o desafio da equipe é eliminar todas as explicações conhecidas para ver se o que sobra realmente pertence a essa matéria misteriosa.