Energia escura pode ter sido detectada pela primeira vez na história

Vitor Paiva  • Redator Vitor Paiva é jornalista, escritor, pesquisador e músico. Nascido no Rio de Janeiro, é Doutor em Literatura, Cultura e Contemporaneidade pela PUC-Rio. Trabalhou em diversas publicações desde o início dos anos 2000, escrevendo especialmente sobre música, literatura, contracultura e história da arte.

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.