O Segredo Melhor Guardado do Universo

Olha, vou te contar algo que vai mudar a forma como você olha para o mundo: tudo que você consegue ver e tocar — seu celular, seu café, o seu próprio corpo — representa meros 15% de toda a matéria que existe no universo. Os outros 85%? Não fazemos a menor ideia do que sejam. Nunca vimos, nunca tocamos, nunca detectamos diretamente. Mas sabemos que essa coisa precisa existir, porque sem ela a gravidade simplesmente não funcionária como funciona. Galáxias inteiras se desintegrariam. O universo como conhecemos não existiria.

Os cientistas chamam essa coisa misteriosa de matéria escura, e há quase 100 anos tentam descobrir do que ela é feita.

Bom, pessoal, talvez estejamos chegando mais perto.

Longe de Tudo

Deixa eu te apresentar o LZ — não, não é o álbum do Led Zeppelin. LZ significa LUX-ZEPLIN, e é um dos experimentos científicos mais impressionantes que você provavelmente nunca ouviu falar.

Imagina o seguinte: a um quilómetro e meio de profundidade, dentro de uma antiga mina de ouro na Dakota do Sul, cientistas construíram um tanque com 10 toneladas de xenônio líquido ultra-puro. (Xenônio é aquele gás nobre que brilha em azul quando você passa corrente elétrica por ele.) O equipamento inteiro é envolvido por camadas e mais camadas de proteção para blindá-lo contra raios cósmicos e qualquer tipo de interferência.

Por que tanto trabalho? Porque as partículas de matéria escura — se é que existem — deveriam ocasionalmente colidir com átomos de xenônio, criando pequenos flashes de luz que detectores super sensíveis conseguem captar. Quanto mais fundo você está e quanto mais silencioso o ambiente, melhores suas chances de encontrar algo.

E agora, o LZ encontrou algo.

O Sinal Que Ninguém Consegue Explicar

Os pesquisadores analisaram recentemente 220 dias de dados e encontraram... um evento. Só uma única interação que não corresponde a nada que eles esperavam da matéria normal.

Aqui está o porquê de isso ser importante: o evento aconteceu exatamente onde sinais de matéria escura deveriam aparecer, e todas as fontes habituais de ruído de fundo (decaimento radioativo, raios cósmicos e afins) foram cuidadosamente accounted for. A equipa passou meses verificando e revendo seu trabalho. Eles conhecem seu detector tão bem que até um único evento inexplicado merece atenção.

" Estamos muito intrigados ao ver este evento nos dados", disse Rick Gaitskell, porta-voz do LZ e professor na Universidade de Brown. "Com apenas um evento, não queremos nos antecipar. Não estamosclaiming que vimos matéria escura. Mas vimos algo interessante."

Esse tipo de declaração me faz feliz como comunicador de ciência. Otimismo cauteloso! Processo científico correto! Sem saltar para conclusões! (Olhando para você, algumas outras áreas que não vou nomear.)

O Que Poderia Ser?

Se esse sinal for realmente matéria escura, provavelmente estamos falando de algo chamado WIMP — partícula massiva que interage fracamente, na sigla em inglês. Essas são as principais candidatas a matéria escura, partículas que mal interagem com a matéria normal, exceto pela gravidade e pela força nuclear fraca.

O WIMP hipotético que poderia ter causado esse sinal seria pelo menos 200 vezes mais pesado que um próton. Isso é bastante pesado para o contexto da física de partículas. E aqui está algo interessante: representaria um tipo de interação que vai além dos modelos mais simples que os cientistas normalmente procuram.

Então, ou encontramos matéria escura, ou encontramos um novo tipo de interação de partículas comuns que não conhecíamos. Ambas as opções seriam bem empolgantes, na verdade.

Por Que Não Podemos Nos Emocionar Ainda

Eu sei, eu sei — você já está pronto para atualizar seu status no Facebook sobre a descoberta da matéria escura. Segura essa empolgação, amigo.

Na física de partículas, você precisa do que chamam de significância de 5 sigmas antes de poder claim uma descoberta. Isso significa menos de 0,00003% de chance de que seu resultado seja apenas ruído aleatório. O sinal do LZ atualmente está em 2,6 sigmas — cerca de 0,5% de chance de ser apenas uma coincidência.

Isso é intrigante, não conclusivo.

Pensa assim: imagina que você está procurando uma lente de contacto perdida no chão da cozinha. Você vê algo brilhante. É a lente? Talvez. É uma migalha? Também talvez. É um pedacinho de papel alumínio do lanche de ontem? Pode ser. Você precisaria pegar e realmente olhar para ter certeza.

A equipa do LZ precisa de mais dados. Felizmente, eles já recolheram o maior conjunto de dados do mundo para pesquisas de matéria escura, e não pretendem parar tão cedo.

O Que Vem Agora?

O experimento vai continuar rodando, recolhendo mais dados dia após dia. Se esse sinal misterioso continuar aparecendo — ou melhor ainda, se mais eventos similares se acumularem — a significância vai subir em direção àquele limiar mágico de 5 sigmas.

Ou o sinal pode desaparecer, revelando-se como um pequeno tropeço estatístico. Isso também é ciência. Às vezes o resultado nulo é tão importante quanto qualquer outro.

De qualquer forma, acho algo belo nessa empreitada inteira. Estamos sentados a um quilómetro e meio de profundidade, rodeados de xenônio líquido incrivelmente puro, procurando por coisas invisíveis que compõem a maior parte do universo. O universo é estranho, e nós continuamos tentando entendê-lo mesmo assim.

Se o LZ realmente avistou matéria escura, isso ainda está por ver. Mas por enquanto, temos um pequeno sinal inexplicado que tem físicos de todo o mundo prestando muita atenção.

Fiquem curiosos, pessoal. O universo sempre tem mais surpresas guardadas.