Cientistas usarão rochas antigas em nosso planeta como detectores subterrâneos para evidências da matéria escura, buscando vestígios de interações entre partículas de matéria escura e núcleos atômicos.
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A matéria escura, que representa 27% do universo, não interage com a matéria comum, exceto pela gravidade. No entanto, os cientistas conseguem estimar sua massa ao observar as interações gravitacionais com as galáxias, sugerindo que ela pode ser responsável pela forma que essas galáxias apresentam.
Embora existam evidências da matéria escura, sua detecção direta ainda não foi realizada, levando alguns físicos a questionar sua existência. No entanto, propostas intrigantes surgem para uma confirmação mais definitiva: a busca por partículas de matéria escura colidindo com núcleos atômicos.
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Se essas colisões ocorrem, mesmo que em raras ocasiões, uma certa quantidade de energia detectável pode ser produzida, fornecendo aos cientistas uma evidência tangível da existência da matéria escura no universo. Pesquisadores da Virginia Tech estão construindo um novo laboratório para investigar como rochas antigas podem ajudar nessa tarefa.
A equipe acredita que a matéria escura pode ter interagido com a Terra ao longo de sua história de 4,6 bilhões de anos e explora a possibilidade de usar rochas antigas em nosso planeta como detectores subterrâneos para encontrar evidências dessas colisões hipotéticas.
Essa ideia foi proposta na década de 1980, mas só agora os avanços tecnológicos parecem prontos para dar aos pesquisadores uma oportunidade de testá-la. A equipe está utilizando técnicas de imagem avançadas para buscar vestígios de interações antigas de matéria escura nas estruturas cristalinas das rochas.
Quando uma partícula de alta energia colide com um núcleo em uma rocha, o impacto pode deslocar esse núcleo, criando mudanças estruturais no cristal. A ideia é analisar cristais expostos a várias partículas por longos períodos e subtrair as distribuições conhecidas, com a expectativa de identificar ocorrências diferentes que possam estar relacionadas à matéria escura.
Haverá muito trabalho para preparar esse experimento, como identificar os tipos de minerais adequados como detectores de matéria escura. Os cientistas usarão uma tecnologia de imagem microbiológica na geração de imagens de trilhas de partículas de alta energia em fluoreto de lítio sintético.
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