A que tipo de tecnologia a pesquisa da matéria escura pode levar?
Pesquisar matéria escura aumentaria nossa compreensão do universo, mas também pode fornecer avanços tecnológicos com aplicações práticas. cemagraphics / Getty Images p Abaixo das Black Hills da Dakota do Sul, cientistas do Sanford Underground Research Facility estão usando um dispositivo chamado Large Underground Xenon (LUX) detector para caçar partículas de matéria escura, a substância misteriosa que se acredita ser responsável pela maior parte da matéria no universo. Dentro do enorme dispositivo, que contém um terço de uma tonelada de xenônio líquido dentro de um recipiente de titânio, uma série de detectores de luz sensíveis aguardam o momento em que uma partícula de matéria escura colidirá com um átomo de xenônio e emitirá um minúsculo flash de luz.
p Na esperança de capturar o sinal fraco, LUX foi colocado sob uma camada de rocha com uma milha de espessura, o que ajudará a protegê-lo dos raios cósmicos e de outras radiações que possam interferir no sinal.
p Até aqui, LUX ainda não detectou matéria escura. Mas com um novo conjunto de técnicas de calibração que melhoram a sensibilidade do detector, pesquisadores esperam que em breve, finalmente, mancha a matéria escura. "É vital que continuemos a aumentar a capacidade do nosso detector, ", disse o professor de física da Brown University, Rick Gaitskell, em um comunicado à imprensa.
Dark Origins
p Se os cientistas finalmente identificarem as partículas de matéria escura, será o culminar de uma pesquisa que remonta aos anos 1930. Foi quando um astrônomo suíço chamado Fritz Zwicky determinou que a velocidade com que um distante aglomerado de galáxias girava era uma indicação de que eles continham muito mais massa do que a luz observável deles sugeria.
p Desde então, os cientistas têm procurado por matéria escura e tentando descobrir o que exatamente é. Nos últimos anos, os pesquisadores confiaram em ferramentas que vão desde o Grande Colisor de Hádrons, que destrói átomos, até o Observatório de Raios-X Chandra em órbita da NASA.
p Supondo que os pesquisadores eventualmente cheguem a entender a natureza da matéria escura, outra pergunta pode surgir:há uma maneira de os humanos fazerem uso dele? Esta pesquisa é apenas para nos ajudar a entender o universo, ou existem tecnologias aplicáveis que podemos desenvolver?
Aplicações práticas
p Uma possibilidade, levantada em um artigo de 2009 pelo físico Jia Liu, formado pela Universidade de Nova York, pode estar usando matéria escura como fonte de energia para alimentar espaçonaves em missões extremamente longas.
p O conceito de Liu é baseado na suposição ainda não verificada de que a matéria escura é composta de neutralinos, partículas sem qualquer carga elétrica. Neutralinos também são antipartículas, o que significa que quando eles colidem nas circunstâncias certas, eles se aniquilam e convertem toda a sua massa em energia.
p Se isso for verdade, meio quilo de matéria escura pode produzir quase 5 bilhões de vezes mais energia do que a quantidade equivalente de dinamite. Sim, bilhões com um "b." Isso significa que um reator de matéria escura teria bastante potência para impulsionar um foguete através do cosmos, e um núcleo grande o suficiente poderia acelerar a nave perto da velocidade da luz, de acordo com o artigo de Liu.
Alcançando as estrelas
p Como detalhes de um artigo do New Scientist, O motor de matéria escura de Liu seria muito diferente de um foguete convencional. Essencialmente, seria uma caixa com uma porta que se abriria na direção do movimento do foguete para recolher a matéria escura. Quando a matéria escura vai para a caixa, a porta fecha, e a caixa encolhe para comprimir a matéria escura e aumentar a taxa de aniquilação. Uma vez que as partículas são transformadas em energia, a porta se abre novamente, e a energia impulsiona a nave. O ciclo se repetiria durante toda a viagem espacial.
p Uma vantagem do motor de matéria escura seria que uma nave espacial não precisaria carregar muito combustível, porque ele poderia reunir mais ao longo do caminho da abundante matéria escura em partes do universo. E quanto mais rápido o foguete viaja, quanto mais rapidamente ele recolherá a matéria escura e acelerará.
p Um foguete de 100 toneladas (90,7 toneladas métricas) teoricamente poderia se aproximar da velocidade da luz em poucos dias. Este, por sua vez, reduziria o tempo necessário para viajar para Proxima Centauri, a estrela mais próxima do nosso sistema solar, de dezenas de milhares de anos a talvez cinco.
p E além disso, claro, existem tecnologias e invenções que são desconhecidas e parecem impossíveis - até que percebamos que são possíveis.
Agora isso é interessante
Uma possibilidade contemplada pelos físicos é que o universo convencional poderia ter um doppelganger invisível feito de matéria escura, que é feito de versões espelhadas das partículas subatômicas conhecidas; a matéria escura do espelho teria todas as mesmas propriedades da matéria regular, mas interagiria com ele apenas fracamente.
Pesquisar matéria escura aumentaria nossa compreensão do universo, mas também pode fornecer avanços tecnológicos com aplicações práticas. cemagraphics / Getty Images p Abaixo das Black Hills da Dakota do Sul, cientistas do Sanford Underground Research Facility estão usando um dispositivo chamado Large Underground Xenon (LUX) detector para caçar partículas de matéria escura, a substância misteriosa que se acredita ser responsável pela maior parte da matéria no universo. Dentro do enorme dispositivo, que contém um terço de uma tonelada de xenônio líquido dentro de um recipiente de titânio, uma série de detectores de luz sensíveis aguardam o momento em que uma partícula de matéria escura colidirá com um átomo de xenônio e emitirá um minúsculo flash de luz.
p Na esperança de capturar o sinal fraco, LUX foi colocado sob uma camada de rocha com uma milha de espessura, o que ajudará a protegê-lo dos raios cósmicos e de outras radiações que possam interferir no sinal.
p Até aqui, LUX ainda não detectou matéria escura. Mas com um novo conjunto de técnicas de calibração que melhoram a sensibilidade do detector, pesquisadores esperam que em breve, finalmente, mancha a matéria escura. "É vital que continuemos a aumentar a capacidade do nosso detector, ", disse o professor de física da Brown University, Rick Gaitskell, em um comunicado à imprensa.
