Os pesquisadores desenvolveram uma t\u00e9cnica inovadora que oferece esperan\u00e7a na compreens\u00e3o da natureza indescrit\u00edvel da mat\u00e9ria escura terrestre, revelando suas propriedades e comportamento. F\u00edsicos de todo o mundo est\u00e3o ativamente engajados na busca para detectar part\u00edculas indescrit\u00edveis de mat\u00e9ria escura (DM) e sua interatividade com a mat\u00e9ria vis\u00edvel, empregando diversos m\u00e9todos e detectores. Devido \u00e0 sua natureza n\u00e3o emissiva, n\u00e3o reflexiva e n\u00e3o absorvente da luz, o exame dessas part\u00edculas em processos experimentais convencionais provou ser dif\u00edcil.<\/p>\n
Cientistas afiliados ao TRIUMF, \u00e0 Universidade de Minnesota, \u00e0 Universidade da Calif\u00f3rnia em Berkeley e \u00e0 Universidade de Stanford revelaram um novo processo para descobrir as part\u00edculas impenetr\u00e1veis \u200b\u200bque desafiam o modelo padr\u00e3o. Esta abordagem pioneira, detalhada em uma publica\u00e7\u00e3o da Physical Review Letters , centra-se na identifica\u00e7\u00e3o de sinais distintos decorrentes da convers\u00e3o de mat\u00e9ria escura em mat\u00e9ria vis\u00edvel usando grandes detectores de neutrinos.<\/p>\n
\u201cDM ligado \u00e0 Terra (part\u00edculas de DM que est\u00e3o sendo presas na Terra por meio de colis\u00f5es com os constituintes da Terra) que interagem suficientemente fortemente com a mat\u00e9ria bari\u00f4nica comum pode ter uma densidade tentadoramente grande, quase 15 ordens de magnitude maior que a densidade de DM gal\u00e1ctica (~ 0,3 GeV\/cm3)\u201d, Anupam Ray, um dos pesquisadores que realizou o estudo, disse a uma ag\u00eancia de ci\u00eancia.<\/p>\n
Ray expressou que a quest\u00e3o principal era como encontrar essas part\u00edculas DM abundantes no volume da Terra. Ele reconheceu como pode ser desafiador detect\u00e1-los devido ao tamanho de sua energia, que \u00e9 muito pequena – cerca de 0,03 el\u00e9tron-volts (eV) – tornando quase imposs\u00edvel localiz\u00e1-los usando os m\u00e9todos tradicionais de detec\u00e7\u00e3o direta. Esses experimentos n\u00e3o foram projetados para detectar tais part\u00edculas de baixa energia, mas Ray acrescentou que est\u00e3o desenvolvendo m\u00e9todos novos e inovadores para detectar essas part\u00edculas DM.<\/p>\n
Em vez de tentar encontrar indica\u00e7\u00f5es de dispers\u00e3o de part\u00edculas DM, que tem sido a abordagem na maioria dos esfor\u00e7os de detec\u00e7\u00e3o direta, Ray e seus colegas f\u00edsicos sugeriram um m\u00e9todo diferente: eles propuseram procurar sinais resultantes da aniquila\u00e7\u00e3o de part\u00edculas DM. Isso ocorre quando part\u00edculas DM colidem com outras part\u00edculas e s\u00e3o completamente destru\u00eddas, liberando energia.<\/p>\n
Ao contr\u00e1rio dos sinais de dispers\u00e3o, que normalmente envolvem pouca energia cin\u00e9tica, os sinais de aniquila\u00e7\u00e3o n\u00e3o s\u00e3o limitados por tais limita\u00e7\u00f5es, tornando-os mais f\u00e1ceis de procurar e encontrar.<\/p>\n
Os pesquisadores acham que existem muitas part\u00edculas de mat\u00e9ria escura aqui na Terra. Eles sugerem tentar encontr\u00e1-los procurando pistas de seu desaparecimento dentro de grandes detectores de neutrinos como o Super-Kamiokande. Este grande detector Cherenkov est\u00e1 situado abaixo de uma montanha no Jap\u00e3o e \u00e9 usado para estudar neutrinos de diferentes lugares como o sol e supernovas.<\/p>\n
\u201cDMs terrestres que interagem fortemente com mat\u00e9ria bari\u00f4nica comum est\u00e3o abundantemente presentes dentro de qualquer detector de neutrinos de grande volume, como o Super-Kamiokande\u201d, observou Ray.<\/p>\n
Ray explicou ainda que, se as part\u00edculas de mat\u00e9ria escura dentro do detector Super-Kamiokande se combinarem e desaparecerem, elas deixar\u00e3o sinais percept\u00edveis. O Super-Kamiokande pode facilmente procurar por esses sinais e obter informa\u00e7\u00f5es valiosas sobre as propriedades da mat\u00e9ria escura. Mesmo que essas part\u00edculas de mat\u00e9ria escura sejam apenas uma pequena por\u00e7\u00e3o de toda a mat\u00e9ria escura, esse m\u00e9todo ainda pode dar aos pesquisadores a melhor chance de entender suas caracter\u00edsticas e comportamento.<\/p>\n
Esta equipe de cientistas desenvolveu uma nova abordagem para estudar part\u00edculas de mat\u00e9ria escura que interagem fortemente na Terra. Essas part\u00edculas s\u00e3o consideradas abundantes, mas t\u00eam sido dif\u00edceis de observar. Embora formem apenas uma pequena por\u00e7\u00e3o de toda a mat\u00e9ria escura, esta t\u00e9cnica inovadora promete grande potencial e pode contribuir muito para a busca de mat\u00e9ria escura.<\/p>\n
“Agora queremos explorar as assinaturas de neutrinos de DM terrestre em intera\u00e7\u00e3o forte. Neste estudo, n\u00e3o somos sens\u00edveis a uma massa DM relativamente pesada (digamos, massa DM de 10 GeV ou mais)”, acrescentou Ray.<\/p>\n
\u00c0 medida que o DM fica mais pesado e se concentra em dire\u00e7\u00e3o ao centro da Terra, sua densidade num\u00e9rica dentro do volume do Super-Kamiokande diminui, levando a um sinal fraco, mas h\u00e1 esperan\u00e7a de explorar o espa\u00e7o de par\u00e2metros do DM pesado usando o sinal de neutrino.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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