Energia escura pode ter sido detectada pela primeira vez na história

Uma série de resultados intrigantes apresentados por um experimento realizado no Laboratório Nacional de Gran Sasso, na cordilheira dos Apeninos, na Itália, podem representar a detecção de energia escura, força que cientistas acreditam que possa estar por trás da expansão do universo. O experimento foi realizado com o XENON1T, equipamento de alta sensibilidade desenvolvido para detecção de matéria escura: os sinais registrados em 2020, que inicialmente apresentavam um excesso de sinais que não concordavam com observações posteriores e revisões – um novo estudo, porém, sugere que o resultado apontava não para matéria, mas sim para energia escura.

Detalhe do XENON1T, no laboratório italiano © Laboratori Nazionali del Gran Sasso

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“Na época, a explicação mais simples para o excesso eram os áxions – partículas hipotéticas extremamente leves – produzidos no Sol. No entanto, essa explicação não resiste às observações, uma vez que o número de áxions que seriam necessários para explicar o sinal XENON1T alteraria drasticamente a evolução de estrelas muito mais pesadas do que o Sol, em conflito com o que observamos”, afirmou Luca Visinelli, pesquisador do Frascati National Laboratories, na Itália, e um dos autores do estudo. “Foi surpreendente que esse excesso pudesse, em princípio, ter sido causado pela energia escura em vez da matéria escura. Quando as coisas se encaixam assim, é realmente especial”, concluiu.

Visão do Laboratório Nacional de Gran Sasso, na cordilheira italiana dos Apeninos © Wikimedia Commons

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Tanto a matéria quanto a energia escura são ainda elementos um tanto misteriosos de nosso universo, mas que parecem interferir diretamente em seu funcionamento, desde sua origem. A matéria escura, como o próprio nome sugere, é algo “material”, medida por sua força gravitacional, e já conhecido há muitos anos – o termo “escuro” em seu nome se refere ao fato de tal matéria não emitir nem refletir luz, sendo, assim, “invisível” porém existente. Já a energia escura é uma força somente descoberta em 1998, como uma pressão que “empurra” o sentido oposto ao da gravidade, em repulsão à matéria, e que pode provocar a aceleração da expansão do universo, ocorrendo há 7,5 bilhões de anos.

As instalações subterrâneas do laboratório, onde se localiza o equipamento © Laboratori Nazionali del Gran Sasso/Roberto Corrieri e Patrick De Perio

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Estudos atuais sugerem que a matéria dita normal representa 5% de todo o universo, com 27% de matéria escura e 68% de energia escura em sua constituição – tal conclusão, portanto, mostra que 95% de todo o universo é simplesmente desconhecido. Experimentos como o XENON1T foram desenvolvidos com o objetivo de detectar a matéria escura, para determinar os efeitos do fenômeno sobre a matéria “comum”. O estudo que sugere que os sinais detectados pelo experimento na Itália eram, em verdade, energia escura, foi realizado por cientistas da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, e publicado recentemente na revista científica Physical Review D.

Se confirmado, o estudo poderá ter identificado a energia escura pela primeira vez © Laboratori Nazionali del Gran Sasso/Enrico Sacchetti

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O XENON1T é um grande tanque de 3,2 toneladas de gás xenônio em estado liquido ultrapuro, que identifica interações entre os átomos do gás e as partículas que o atravessam: tal processo visava identificar partículas pesadas de matéria escura, chamadas, em inglês, de WIMPs. Se a sugestão for confirmada, se tratará de descoberta importante e sem precedentes: a energia escura vem sendo estudada desde o fim dos anos 1990, mas nunca foi efetivamente identificada.