Matéria escura, que é considerado responsável por quase um quarto da matéria no universo (mas ainda não foi observado), deixou os físicos perplexos por décadas. Eles estão constantemente procurando por algo surpreendente para aparecer em experimentos - resultados que se desviam do modelo padrão que define a física elementar.

Não é de admirar que a comunidade científica ficou alvoroçada quando um experimento no CERN, conhecido como ATLAS, detectaram um ligeiro desvio em um experimento em julho de 2018. Os pesquisadores pensaram que poderiam finalmente ter descoberto evidências de uma nova física, o que pode ser um sinal de partículas de matéria escura. Mas uma recente melhoria da medição pela colaboração CMS produziu resultados que são quase consistentes com as expectativas do modelo padrão. Os resultados foram publicados na edição de janeiro da CERN Courier .

"Queríamos produzir um resultado mais preciso do que o ATLAS, então, melhoramos a maneira como reconstruímos as quantidades usando um algoritmo de correção melhor, e nossos resultados indicam que pode não ter realmente havido um desvio lá, "disse Andreas Jung, professor assistente de física e astronomia na Purdue University. "Isso não significa que não haja nada de interessante acontecendo aqui, significa apenas que não temos os dados para provar isso agora. "

O modelo padrão explica como os blocos básicos de construção da matéria interagem. Isso explica as reações químicas, decaimentos radioativos, eletrodinâmica e muito mais - mas não gravidade ou matéria escura. É a melhor descrição do mundo subatômico, mas não conta toda a história.

É o que ainda não foi incluído no modelo padrão, ou qualquer coisa que possa contradizê-lo, que os físicos estão procurando. Eles usam principalmente aceleradores de partículas, divertidamente referidos como "destruidores de átomos" por alguns, nesses experimentos.

O Compact Muon Solenóide (CMS) é um dos quatro detectores do maior e mais poderoso acelerador de partículas do mundo, o Grande Colisor de Hádrons. O colisor usa campos eletromagnéticos para impulsionar partículas carregadas a velocidades relativísticas e altas energias, os contém em feixes e os envia colidindo uns com os outros. O processo permanece bastante estável durante todo o processo de coleta de dados CMS, mas como a informação do detector é analisada e processada está constantemente sendo ajustada.

"O detector tem furos, ineficiências e falta de cobertura. Tudo isso tem que ser contabilizado, e o processo para isso é chamado de desdobramento ou correção de dados, "Jung disse." Desenvolvemos uma melhoria neste método de desdobramento que fornece um resultado menos sensível ao modelo de entrada. "

À medida que os métodos de interpretação de dados melhoram, o próprio colisor está tirando um tempo dos experimentos para reformas. Enquanto físicos, engenheiros e técnicos trabalham para tornar a máquina mais forte e mais eficiente, os cientistas irão peneirar a incrível quantidade de dados intocados coletados até agora. Apesar de não ver quaisquer desvios fortes do modelo padrão como o conhecemos, Jung continua esperançoso.

"Alguns acreditam que existe um mediador que fala com as partículas de matéria escura. Se for esse o caso, e acopla-se ao Higgs, podemos ser capazes de ver isso na física do quark top, "disse ele." Nós olhamos apenas uma fração dos dados que coletamos até agora. Ainda pode haver algo lá. "

Matthew Jones, um professor associado de física e astronomia em Purdue, também é membro do CMS Collaboration, que reúne membros da comunidade de física de partículas de todo o mundo em uma busca para promover o conhecimento da humanidade sobre as leis básicas do nosso Universo. CMS tem mais de 4, 000 físicos de partículas, engenheiros, Cientistas da computação, técnicos e estudantes de cerca de 200 institutos e universidades de mais de 40 países.