Nas profundezas do subsolo, a quase um quilômetro da superfície, em uma mina de uma antiga mina de ouro na Dakota do Sul, opera um dos detectores mais sensíveis do planeta. LUX-ZEPLIN, ou simplesmente LZ, é um enorme reservatório com dez toneladas de xenônio líquido ultrapuro. Ele foi criado para capturar o que até agora escapou de todos: partículas de matéria escura.
The results were presented earlier today by Dr Sam Eriksen of @BristolUni at the TeVPA conference in Tendo, Japan
A matéria escura compõe cerca de 85 por cento de toda a matéria no Universo. Sua gravidade mantém as galáxias unidas, influencia o movimento das estrelas e molda a estrutura em grande escala do cosmos. Mas ela em si é invisível e quase não interage com a matéria comum. Por décadas, físicos construíram equipamentos cada vez mais precisos para captar qualquer indício de sua presença. E em 1 de setembro de 2026, na conferência TeV Particle Astrophysics no Japão, a colaboração LZ anunciou um resultado que deixou cientistas em alerta.
Nos dados coletados em 220 dias "vivos" de observações, de março de 2023 a abril de 2024, foi encontrado um único evento. Em 16 de junho de 2023, o detector registrou um recuo nuclear - um pequeno "empurrão" no núcleo de xenônio com energia de cerca de 248 quiloeletronvolts. Isso ocorreu na região do detector onde os processos de fundo deveriam ser extremamente raros. Após uma análise cuidadosa, os cientistas não conseguiram explicar esse evento por fontes conhecidas: impurezas radioativas, nêutrons ou raios cósmicos que ainda penetram a espessa camada de rocha.
A significância estatística foi de 2,6 sigma. A probabilidade de que isso seja uma flutuação aleatória do fundo é de cerca de meio por cento. Para uma descoberta em física de partículas, são necessários cinco sigma. Portanto, ninguém está anunciando a detecção de matéria escura. Mas este é o sinal mais intrigante que o LZ obteve em todo o seu tempo de operação.
Se o evento estiver realmente relacionado à matéria escura, a partícula deve ser bastante pesada - pelo menos 200 gigaeletronvolts, ou seja, mais de 200 vezes mais pesada que um próton. E ela deve interagir de maneira diferente dos modelos mais simples de WIMP - partículas massivas de interação fraca. No cenário clássico, tais recuos de alta energia deveriam ser acompanhados por muitos outros mais fracos. Eles não foram vistos. Isso sugere variantes mais complexas: interações inelásticas ou operadores exóticos da teoria de campo eficaz.
Atualmente, a colaboração já tem muito mais dados - mais de 700 dias de observações que ainda precisam ser analisados às cegas. Outros experimentos, como XENONnT e PandaX, também continuam em operação. Se eventos semelhantes aparecerem novamente, o cenário pode mudar. Se não, isso permanecerá como uma rara anomalia estatística.
O mundo em que vivemos é estruturado com precisão impressionante. A matéria escura, que até agora não tocamos diretamente, determina o destino das galáxias e, possivelmente, a própria existência de estrelas e planetas. Um impulso quase imperceptível no xenônio líquido sob a terra é um eco minúsculo de processos que se desenrolam na escala de todo o Universo. Por enquanto, é apenas uma sugestão. Mas são exatamente essas sugestões que um dia abriram novos capítulos na compreensão da realidade.
