Novo estudo: cientistas criam sistema a vácuo em 3D para capturar matéria escura

São PauloCientistas da Universidade de Nottingham desenvolveram uma nova técnica para capturar matéria escura. Eles utilizaram um sistema de vácuo impresso em 3D para detectar paredes de domínio. Essa abordagem nos ajuda a compreender melhor a matéria escura e a energia escura. O estudo deles foi publicado na revista Physical Review D.

A equipe de pesquisa da Professora Clare Burrage e da Professora Associada Lucia Hackermueller desenvolveu um sistema de vácuo baseado em cálculos teóricos. Esse sistema tem como objetivo reduzir a densidade do gás e adicionar átomos de lítio muito frios.

Aqui está o que eles fizeram:

• Desenvolvi um sistema de vácuo utilizando impressão 3D.
• Projetei o sistema para reduzir a densidade de gás.
• Adicionei átomos de lítio ultrafrios ao vácuo.

O Professor Burrage afirma que o universo é composto principalmente por matéria escura e energia escura, sendo a matéria comum apenas uma pequena parte. Embora os cientistas possam observar os efeitos da matéria escura e da energia escura, eles não sabem exatamente o que essas substâncias são. Uma hipótese é que poderiam estar relacionadas a um tipo de partícula chamada campo escalar.

A matéria escura é a massa invisível nas galáxias, enquanto a energia escura faz o universo se expandir mais rapidamente. A equipe de pesquisa está buscando por campos escalares, que podem ser matéria escura ou energia escura. Usando átomos extremamente frios, eles podem descobrir por que o universo está acelerando.

Os vasos impressos em 3D foram projetados com base na teoria de que campos escalares de luz podem se alterar conforme muda a densidade. Essa alteração cria linhas de divisão chamadas paredes de domínio. Quando a densidade diminui ainda mais, formam-se imperfeições. Essas imperfeições são chamadas de paredes escuras.

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A equipe criou um vácuo especial para ajudar a detectar paredes escuras. Esse vácuo reproduz a mudança de uma área grossa para uma área fina. Eles vão resfriar átomos de lítio usando lasers até -273 graus Celsius, que é muito próximo do zero absoluto. A essa temperatura, os átomos exibem propriedades quânticas, facilitando sua análise.

Dr. Hackermueller foi responsável por desenvolver o experimento de laboratório. Os recipientes impressos em 3D são ideais para capturar a matéria escura. Para comprovar isso, um fluxo de átomos frios será passado através das paredes. Espera-se que o fluxo mude de direção.

Eles resfriam os átomos ao atingi-los com luz de laser, o que diminui sua energia. Isso torna a detecção mais precisa. A construção do sistema levou três anos, e eles esperam obter resultados dentro de um ano.

Quer encontrem paredes escuras ou não, isso nos ajudará a compreender melhor a energia escura e a matéria escura. Este experimento demonstra que um laboratório bem planejado pode medir efeitos importantes relacionados ao universo, os quais não podem ser observados de outra forma.

A equipe de pesquisa acredita que este estudo nos ajudará a aprender mais sobre o espaço e talvez nos permita explorar partes do universo que ainda não compreendemos.