A matéria escura, descoberta na década de 1930, é uma parte do Universo que os astrônomos sabem que existe, mas ainda não sabem exatamente o que seja. É matéria, porque se consegue medir sua existência por meio da força gravitacional que ela exerce. E é escura, porque não emite nenhuma luz. Essa segunda propriedade é justamente o que dificulta seu estudo. A saga da busca pela matéria escura acaba de ganhar um novo capítulo. Em um artigo publicado na revista Nature, cientistas envolvidos com a colaboração COSINE-100 mostram que os dados iniciais de seu detector destoam daqueles analisados pelos pesquisadores do experimento DAMA/LIBRA, os únicos que afirmam já ter detectado a matéria escura. Trata-se de um resultado que desafia as análises da outra equipe.
Há quase 20 anos, o experimento italiano DAMA/LIBRA divulga análises sobre a temática. Uma das mais relevantes é a modulação anual da taxa de eventos que, basicamente, implica em que o movimento de translação da Terra encontra halos de matéria escura e, com isso, encontraria os ventos de Wimps: partículas que são consideradas as principais hipóteses da presença da matéria que não emite luz.
Agora, o experimento na Coréia do Sul com participação brasileira, o COSINE-100, questiona a diferença entre os resultados do DAMA/LIBRA e outros estudos feitos. Utiliza-se o mesmo material que o usado nos estudos italianos, com detector de iodeto de sódio. O resultado foi um gráfico de exclusão, mostrando a probabilidade de ocorrência da matéria escura com o detector. A linha do gráfico do resultado do COSINE-100 difere dos outros estudos por estar abaixo da linha de exclusão convencionada por outros experimentos. O DAMA/LIBRA estava acima, condição em que é descartada a hipótese de matéria escura.
O Jornal da USP No Ar conversou com o professor Nelson Carlin Filho, do Departamento de Física Nuclear do Instituto de Física da USP (IFUSP). Ele é o único brasileiro co-autor do paper sobre uma comprovação científica que marcará o entendimento sobre a matéria escura. Carlin enfatiza a relevância que esse estudo traz em comparação ao experimento italiano. “É o primeiro detector que publica dados com o mesmo material utilizado. Muitas das dúvidas de usar material diferente e técnicas de análise diferentes são retiradas”.
Um dos objetivos do estudo é constatar a presença da matéria escura de fato e mais: caracterizar a matéria e sanar as dúvidas sobre esse ramo do conhecimento do universo. Cerca de 27% do Universo é constituído de matéria escura. Na USP, especificamente no laboratório High Energy Physics and Instrumentation Center (HEPIC), ocorre boa parte da contribuição ao COSINE-100. O professor Carlin busca otimizar as técnicas de seleção de eventos, fazendo uma espécie de garimpagem de sinais, e desenvolver novas técnicas.
