Especialistas da Universidade de Adelaide estão tentando desvendar os segredos da matéria escura, que compõe 84% da matéria do universo, mas sabemos pouco sobre isso. Pesquisadores estão usando uma nova ferramenta que pode sinalizar a existência de uma nova partícula.
“Estamos tentando resolver o problema de entender um dos grandes desafios enfrentados pela ciência moderna – como encontrar de que tipo de partícula a matéria escura é composta”, disse o professor Anthony Thomas, professor de física da Universidade de Adelaide.

"A matéria escura é cinco vezes mais abundante do que a matéria visível que os físicos exploraram com tanto sucesso e da qual somos compostos.

"Nós não sabemos que tipo de partícula compõe a matéria escura, mas nós, juntamente com um grande número de pessoas ao redor do mundo, queremos entender isso."

O professor Thomas faz parte da equipe do ARC Center of Excellence for Dark Matter Particle Physics, que visa descobrir mais sobre essa substância misteriosa.

Uma abordagem chave é o Experimento de Iodeto de Sódio com Rejeição de Fundo Ativo (SABRE), que está sendo construído em um novo laboratório em uma antiga mina de ouro a um quilômetro subterrâneo em Stawell, Victoria. Está sendo construído em colaboração com pesquisadores da Austrália, Europa e Estados Unidos e, dentro de alguns anos, esperamos esclarecer essa questão.

O último trabalho do professor Thomas com os colegas Dr. Xuangong Wang e o professor Anthony Williams da Escola de Ciências Físicas da Universidade de Adelaide, publicado na revista Physical Review Letters , explora a possibilidade de que a matéria escura exista na forma de um fóton escuro massivo.

"Estamos explorando o potencial de descoberta de uma nova ferramenta, espalhamento de elétrons violando a paridade, que foi habilitada pela atualização no Thomas Jefferson National Accelerator Facility (JLab) nos Estados Unidos", disse o professor Thomas.

"Violação de paridade é como olhar para a diferença entre o que acontece no laboratório e o que acontece quando você vê o experimento em um espelho. As diferenças são muito pequenas, normalmente menos de uma parte por milhão, mas medições incrivelmente precisas nos permitem observar isso. e usá-lo como um sinal da existência desta nova partícula.

"Encontramos um resultado misterioso para o tamanho de um núcleo de chumbo que pode ser explicado se houver uma nova partícula de matéria escura em particular, o fóton escuro.

“Novos experimentos onde as mudanças nas previsões sem qualquer matéria escura podem ser modificadas em até cinco por cento, com a diferença fornecendo evidências diretas para esse tipo de matéria escura”.

O conhecimento sobre esta nova partícula do trabalho do professor Thomas pode ajudar a explicar uma surpreendente discrepância que foi inferida a partir de experimentos no JLab entre a densidade de nêutrons em um núcleo de chumbo e aquela prevista pela teoria da estrutura nuclear.

"Um teste vital da existência de tal partícula pode ser fornecido por experimentos futuros sobre o comportamento de elétrons, pósitrons e dêuterons", disse ele.

"A matéria visível é apenas a ponta do iceberg. Com uma melhor compreensão da matéria escura, a parte do iceberg abaixo da superfície, vamos iluminar os segredos do nosso universo." + Explorar mais

Previsão da composição da matéria escura