Avanços inovadores na busca pela matéria escura com o experimento LUX-ZEPLIN

São PauloOs resultados mais recentes do experimento LUX-ZEPLIN (LZ) trouxeram avanços significativos na compreensão da matéria escura. Realizado a quase um quilômetro de profundidade no Sanford Underground Research Facility em Dakota do Sul, o experimento estabeleceu novos limites para as partículas massivas de interação fraca (WIMPs). As descobertas indicam que, se as WIMPs existirem, sua massa e propriedades de interação podem ser muito diferentes do que os cientistas acreditavam anteriormente.

Aspectos principais do experimento incluem:

• Localizado a quase um quilômetro abaixo da superfície para se proteger de raios cósmicos.
• Utiliza materiais com radiação ultrabaixa para reduzir o ruído de fundo.
• Emprega a técnica de "salting" para evitar vieses durante a análise.

LZ recentemente procurou por interações de matéria escura ao longo de 280 dias. Embora nenhuma WIMP tenha sido encontrada, os dados ajudaram os cientistas a entender melhor as possíveis propriedades dessas partículas. Essas informações são valiosas porque orientam futuros experimentos sobre onde procurar a seguir.

O experimento LZ emprega métodos avançados para ser mais sensível. Esses métodos incluem camadas de proteção para bloquear partículas indesejadas e técnicas especiais para identificar e excluir falsos sinais, como os provenientes do radônio. Ao eliminar esses falsos positivos, os cientistas conseguem buscar matéria escura de forma mais eficiente.

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O método inovador chamado "salting" insere sinais falsos nos dados para que as informações reais permaneçam ocultas até a revisão final. Isso ajuda a evitar que cientistas influenciem involuntariamente seus resultados, garantindo que as descobertas sejam precisas e sem erros.

As conclusões de LZ destacam a relevância da colaboração global, com a participação de países como Estados Unidos, Reino Unido, Portugal e Coreia do Sul. Este grande e complexo projeto representa um esforço internacional significativo para resolver uma importante questão da física.

LZ planeja coletar dados por 1.000 dias até 2028 para melhorar sua busca por WIMPs. Além disso, pretendem investigar outros eventos raros da física como o decaimento beta duplo sem neutrinos e sinais de neutrinos de boro-8. A equipe está considerando aprimorar o detector para torná-lo mais sensível e pode desenvolver um novo detector de matéria escura chamado XLZD.

O rápido avanço das tecnologias de detecção de matéria escura sugere que em breve faremos descobertas importantes. Com o progresso do experimento LZ, os cientistas estão ansiosos pelas novas informações que irão obter.