Os primeiros resultados da experiência, conduzida por uma colaboração que reúne 17 grupos de investigação de Laboratórios de Investigação e Universidades dos Estados Unidos, Reino Unido e Portugal, foram anunciados no dia 30 de Outubro de 2013 a partir de Sanford Underground Research Facility, Lead, Dakota do Sul, EUA, onde a experiência está instalada desde 2012, assim o comprovam.
Os resultados de LUX eram aguardados com grande expectativa tal como documenta a notícia da prestigiada revista Nature (http://www.nature.com/news/final-word-is-near-on-dark-matter-signal-1.14000).
A matéria escura (assim chamada por não emitir ou absorver qualquer tipo de radiação) é essencial para explicar o Universo, prevendo-se que constitua mais de 80% da sua massa.
No entanto, até ao momento apenas os efeitos gravitacionais da matéria escura foram observados (por exemplo no estudo da velocidade das estrelas, galáxias e aglomerados de galáxias) e a sua natureza permanece totalmente desconhecida. Constitui assim um dos mais intrigantes problemas da Física actual.
Uma das hipóteses mais prováveis é a matéria escura ser constituída por partículas a que os físicos chamaram WIMPs (acrónimo inglês para Weakly Interacting Massive Particles). O nome deriva de terem uma reduzidíssima probabilidade de interagir directamente com a matéria a que chamamos normal (não escura), o que torna a sua detecção particularmente difícil em termos tecnológicos.
Durante três meses, a experiência LUX recolheu dados das observações dos sinais devidos às interacções entre matéria escura e matéria normal, utilizando o maior detector alguma vez construído para este efeito, instalado no laboratório subterrâneo de Sanford, no estado americano de Dakota do Sul, a cerca de 1.5 km de profundidade.
"A LUX usa um detector com 350 kg de xénon liquefeito a -100 ºC e como está instalado a 1.5 km de profundidade, a grande maioria dos raios cósmicos são absorvidos pela rocha, e por isso a probabilidade de chegarem até ao detector é 10 milhões de vezes mais baixa do que à superfície, não perturbando assim a observação dos sinais da interação dos WIMPs com o xénon do detector", explicam os investigadores do LIP-Coimbra que têm uma participação fundamental no projecto LUX, tanto a nível da engenharia (sendo responsável por subsistemas associados ao detector e tendo estado envolvido nas diversas fases de instalação no laboratório subterrâneo) como da análise e processamento dos dados.
A LUX vai iniciar em breve um novo período de procura de matéria escura com este detector, com uma duração prevista de um ano.
"Conseguir melhorar a sensibilidade agora anunciada cerca de dez vezes e detectar WIMPs" são as expectativas dos investigadores. Também já estão em curso os preparativos para a construção de um novo detector para suceder a LUX, usando a mesma tecnologia e instalado no mesmo laboratório, mas com uma massa de xénon de 7 toneladas e uma sensibilidade cerca de 200 vezes melhor.
Cristina Pinto,
Universidade de Coimbra
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