Em busca da matéria escura

Matéria escura
John Dubinski

Conhece o significado da sigla WIMP? Os Weakly Interactive Massive Particles são presentemente os principais candidatos a matéria escura, ou seja, os 83% de massa que faltam no Universo.

A investigação realizada nesta área pelos CoGeNT, CRESST e DAMA/LIBRA tem gerado alguma polémica com as alegadas descobertas da matéria escura. As análises e técnicas usadas nestas experiências têm sido alvo de críticas por parte de outras duas experiências de investigação americanas, a CDMS e a XENON100. Recentemente, um grupo de 19 cientistas, 14 deles investigadores do Centro de Física Nuclear da UL e do Instituto Tecnológico e Nuclear da UTL, publicaram novos resultados que contrariam as alegadas descobertas sobre a matéria escura.

M. Felizardo, T. A. Girard, T. Morlat, A. C. Fernandes, A. R. Ramos, J. G. Marques, A. Kling, J. Puibasset, M. Auguste, D. Boyer, A. Cavaillou, J. Poupeney, C. Sudre, H. S. Miley, R. F. Payne, F. P. Carvalho, M. I. Prudêncio, A. Gouveia e R. Marques são os autores da letter Final Analysis and Results of the Phase II SIMPLE Dark Matter Search”, publicada na "Physical Review Letters", no passado dia 18 de maio.

As conclusões da segunda fase do projeto SIMPLE (Superheated Instrument for Massive Particle Experiments) apresentam uma técnica diferente na pesquisa de matéria escura. “Pela primeira vez, estes resultados coincidem com os que tentam observar as partículas produzidas pela colisão dos WIMP entre si”, diz T. A. Girard, investigador da UL desde 1999 e coordenador do projeto.

Os últimos ensaios negam as alegadas observações de WIMP e fornecem dados importantes sobre as suas interações com os protões, restringindo ainda mais a área pesquisável. “O que torna as descobertas do SIMPLE relevantes é o fato da experiência ser distinta de outras técnicas de pesquisa, pelo seu uso de líquidos superaquecidos”, explica T. A. Girard.

Atualmente apenas três projetos utilizam a técnica de líquidos superaquecidos no mundo. O SIMPLE é um deles e o único a operar na Europa. Para reduzir os níveis de fundo provenientes dos raios cósmicos, a experiência está localizada a 500 m de profundidade, no Laboratoire Souterrain à Bas Bruit, no sul de França, encontrando-se protegida por 10 toneladas adicionais de água, a toda a volta, a fim de eliminar os neutrões.

Durante a experiência foram usados 15 frascos de um litro, cada um deles contendo cerca de 15 gr de fréon chloropentafluoroethane, distribuídas em pequenas gotas líquidas, num gel de base comestível. O investigador do Centro de Física Nuclear da UL contextualiza que “cada partícula que atinge uma gota fá-la evaporar, produzindo uma bolha de gás que aumenta de dimensão rapidamente, atingindo um tamanho cerca de 1000 vezes superior ao original. A onda de choque acústica que acompanha esta expansão depende da partícula que produz a bolha e é analisada para identificar eventos produzidos por fundos comuns como as partículas alfa, os eletrões, os raios cósmicos e os ruídos ambientais - acrescentando que - a resposta do detetor depende da sua temperatura e pressão, de modo que pode ser regulado para ser efetivamente indiferente à maior parte da radiação tradicional, conservando todavia a sensibilidade a qualquer possível colisão de WIMP”. T. A. Girard comenta ainda que “a análise acústica dos dados registados é algo semelhante a estar dentro de um submarino, utilizando o SONAR para distinguir outros navios de baleias, cardumes de peixes e isóclinas térmicas nas águas circundantes”.

O próximo passo da equipa é tornar o detetor cinquenta vezes maior, semelhante a uma câmara de bolhas, uma medida que deverá ajudar a equipa a clarificar a presente controvérsia, descobrindo o elusivo WIMP ou negando a sua existência. “ Espera-se assim que as medições, aliadas a uma nova e melhorada blindagem, sejam 100 -1000 vezes mais sensíveis que anteriormente”, conclui T. A. Girard.

Mediante uma visita ao site do projeto pode aceder aos artigos publicados durante a fase piloto, entre 1998 e 2003, a primeira fase, entre 2004 e 2007, e a segunda fase, iniciada em 2008 e concluída o ano passado.

Ana Subtil Simões, Gabinete de Comunicação, Imagem e Cultura da FCUL
info.ciencias@fc.ul.pt

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“OS Diversity for Intrusion Tolerance: Myth or Reality?”, com coautoria de três investigadores da Ciências ULisboa, é um dos artigos distinguidos com o prémio Test-of-Time, atribuído em junho de 2021 pela DSN.

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Entre 12 e 17 de outubro de 2021 realiza-se a primeira edição do FIC.A - Festival Internacional de Ciência, no Palácio e Jardins do Marquês de Pombal, em Oeiras. Ciências ULisboa está representada neste evento com dezenas de atividades.

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Este ano assinala-se o centenário da criação da licenciatura em Engenharia Geográfica/Geoespacial. Para comemorar a efeméride realiza-se a 22 de outubro de 2021, pelas 15h00, no grande auditório da Ciências ULisboa, uma Sessão Solene Comemorativa, organizada pela Faculdade em parceria com a Ordem dos Engenheiros.

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Um estudo multidisciplinar, da autoria de vários cientistas europeus e norte-americanos, reconstrói as condições em que os Açores foram habitados pela primeira vez e o impacto da presença humana nos ecossistemas.

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Décima oitava rubrica Radar Tec Labs, dedicada às atividades do Centro de Inovação da Faculdade. A empresa em destaque é a Sowé.

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Todos os dias são bons para serendipidades. Todos os dias também são bons para ocasiões previstas e que produzem factos.

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Clara Grilo é bióloga e tem desenvolvido estudos sobre o impacto das estradas na fauna silvestre, nomeadamente na abundância relativa, comportamento, mortalidade por atropelamento e risco de extinção em aves e mamíferos. É investigadora no CESAM Ciências ULisboa, mas também é uma alumna da Faculdade. Fique a par de como foi estudar nesta faculdade e o que a levou a ir para o estrangeiro.

Um lince Ibérico sub-adulto

Mais de 120 espécies de mamíferos terrestres são particularmente vulneráveis à mortalidade por atropelamento e várias populações podem extinguir-se em 50 anos se persistirem os níveis de atropelamentos observados. A declaração é de Clara Grilo, investigadora do CESAM Ciências ULisboa, que lidera a investigação e que resultou na publicação de um artigo na prestigiada revista científica Global Ecology and Biogeography.

A missão Sentinel marca uma nova era na observação da Terra com o Copernicus

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Cratera inativa em Cabo Verde

António Morais Romão Serralheiro, professor catedrático jubilado da Ciências ULisboas, faleceu no passado dia 25 de agosto. A Faculdade apresenta as sinceras e sentidas condolências aos seus familiares, amigos e colegas. Leia a homenagem de um dos seus antigos alunos, atualmente professor e investigador da Faculdade, José Madeira.

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O Instituto da Conservação da Natureza e das Florestas e a Ciências ULisboa assinaram recentemente um contrato de cooperação para desenvolvimento de viveiros de espécies dunares.

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"Não é de mais dizer, que hoje em dia, a fotogrametria é indispensável na cartografia da Terra e que leva a Engenharia Geoespacial até à superfície de Marte", escreve Paula Redweik, professora do DEGGE Ciências ULisboa, por ocasião das comemorações do centenário do curso de Engenharia Geográfica/Geoespacial.

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A 26 de julho comemorou-se o Dia da ULisboa. A sessão decorreu na Aula Magna, e contou com a Cerimónia de Entrega de Prémios Científicos ULisboa/CGD das edições de 20219 e 2020. Num conjunto de 18 prémios e 23 menções honrosas, nesta edição de 2020, foram atribuídos quatro prémios e quatro menções honrosas a docentes e investigadores da Ciências ULisboa.

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