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Expreriência XENON100: próximo da Matéria Negra

      
Experiência internacional XENON 100 integra 5 investigadores de Coimbra
Experiência internacional XENON 100 integra 5 investigadores de Coimbra
É o que revelam os últimos resultados da experiência, agora publicados na prestigiada “Physical Review Letters” – a revista de referência na área da física - (“First Results from the XENON100 experiment”, vol. 105, pág. 131302) - e destacados pela Sociedade Americana de Física.

“A existirem WIMPs (partículas massivas fracamente interactivas - um tipo de partículas de Matéria Negra) no universo, a XENON 100 deverá ser a primeira a conseguir detectá-las”, afirma o Professor Joaquim Santos, coordenador do Centro de Instrumentação de Física da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade de Coimbra (FCTUC), que participa nesta investigação mundial.

Em apenas 11 dias de medidas, entre Outubro e Novembro de 2009, a experiência XENON 100 conseguiu resultados que a sua congénere CDMS-II não alcançou em anos de medições: a análise destes 11 dias mostra uma sensibilidade à detecção de WIMPs que é a melhor até à data para massas inferiores a 80 vezes a massa de um protão.

Considerando que os cientistas ainda dispõem de “mais 140 dias de medidas para analisar as interacções de radiações cósmicas registadas, inclusive da matéria negra, com a publicação desses resultados prevista para dentro de 6 meses”, a expectativa da comunidade científica mundial “é muito elevada porque com os resultados anteriores e com os agora publicados, esta experiência destaca-se como aquela que apresenta as melhores condições para ser a primeira a detectar Matéria Negra”, realça o Professor José Matias Lopes, coordenador da equipa de Coimbra.

Diversos estudos do Universo confirmam a existência de um tipo de matéria não detectada que dá forma às galáxias e seus aglomerados. Embora os cientistas acreditem que este tipo de matéria pode chegar a 83% de toda a matéria do Universo, a sua identidade permanece desconhecida. O conhecimento da natureza e propriedades desta matéria, a chamada Matéria Negra, é da maior importância, havendo mais de uma dezena de experiências a decorrer a nível mundial, cujo objectivo é a sua detecção.

A Experiência XENON100


A experiência XENON100 consiste num detector com 160 kg de xénon líquido hiper-puro, colocado no laboratório subterrâneo de Gran Sasso, em Itália, sob 1300 metros de rocha, para reduzir a interacção da radiação cósmica no detector, a qual pode mascarar os sinais devidos às interacções das WIMPs. Este detector, baseia-se num princípio de funcionamento que distingue o sinal esperado das WIMPs dos restantes sinais, com uma eficiência da ordem de 99,9%.

Além da participação de 5 Investigadores do Centro de Instrumentação da FCTUC, coordenados por José Matias Lopes (também docente do ISEC), a investigação XENON envolve investigadores, num total de 38, das Universidades de Columbia, Califórnia, e Rice (EUA), Zurique (Suíça), Xangai (China), Münster (Alemanha), Nantes (França) e do Laboratório Nacional de Gran Sasso, (Itália).


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