A construção de um detector de matéria escura de próxima geração começará, com o Reino Unido assumindo um papel de liderança e fornecendo hardware vital para o projeto.
O experimento LUX-ZEPLIN (LZ), que será construído a quase um quilômetro abaixo do solo no Sanford Underground Research Facility (SURF) em Lead, Dakota do Sul, é considerada uma das melhores opções para determinar se as partículas de matéria escura teorizadas conhecidas como WIMPs (partículas massivas de interação fraca) realmente existem.
Um marco significativo foi alcançado com funcionários do Departamento de Energia dos Estados Unidos aprovando formalmente o projeto final na semana passada, permitindo o início da construção e impulsionando o projeto em direção à meta de conclusão de abril de 2020.
A colaboração LZ agora tem cerca de 220 cientistas e engenheiros participantes que representam 38 instituições em todo o mundo - com cientistas do Reino Unido, apoiado pelo Conselho de Instalações de Ciência e Tecnologia, representando cerca de um quarto da colaboração.
Henrique Araújo, do Imperial College London, disse:"Estamos ansiosos para ver tudo funcionando bem após um longo período de design e planejamento."
A natureza da matéria escura, que os físicos descrevem como o componente invisível ou 'massa ausente' no universo, iludiu os cientistas desde que sua existência foi deduzida pelo astrônomo suíço Fritz Zwicky em 1933. A busca para descobrir do que a matéria escura é feita, ou se pode ser explicado ajustando as leis conhecidas da física, é considerada uma das questões mais urgentes da física de partículas.
LZ será pelo menos 50 vezes mais sensível para encontrar sinais de partículas de matéria escura do que seu predecessor, o experimento Large Underground Xenon (LUX). O novo experimento usará 10 toneladas métricas de xenônio líquido ultra-purificado, para detectar possíveis sinais de matéria escura. Xenon, em sua forma de gás, é um dos elementos mais raros da atmosfera da Terra.
O cronograma de mudança rápida para LZ o ajudará a se manter competitivo com experimentos internacionais de detecção de matéria escura semelhantes, o experimento XENON1T no Laboratório Nacional Gran Sasso da Itália e o PandaX-II da China. Ambos os projetos têm um cronograma e escala semelhantes ao LZ, embora os participantes do LZ tenham como objetivo alcançar uma maior sensibilidade à matéria escura do que os outros contendores.
"A ciência é altamente convincente, então está sendo perseguido por físicos em todo o mundo, "disse Carter Hall, o porta-voz da colaboração LZ e um professor associado de física da Universidade de Maryland. "É uma competição amigável e saudável, com uma grande descoberta possivelmente em jogo. "
LZ é projetado para que, se uma partícula de matéria escura colidir com um átomo de xenônio, ele produzirá um rápido flash de luz. Os pulsos de luz são captados por uma série de cerca de 500 tubos amplificadores de luz que revestem o enorme tanque, mais de quatro vezes mais do que foram instalados em LUX, que carregará a impressão digital reveladora das partículas que os criaram.
Cientistas do Reino Unido estão contribuindo com hardware para a maioria dos subsistemas e os vasos que envolverão o xenônio líquido também são de responsabilidade dos participantes do Reino Unido. Eles serão construídos com o titânio mais ultra puro do mundo para reduzir o ruído de fundo.
