Físicos finamente encontram traços de uma partícula muito procurada

Por , em 26.11.2019

Cientistas finalmente encontraram traços de áxion, uma partícula que raramente interage com a matéria normal. Esta partícula foi prevista há 40 anos, mas não havia dado nenhum sinal real de existência até agora. Pesquisadores acabam de encontrar assinaturas matemáticas da presença dela em um material terráqueo.

A importância do áxion é que ele possivelmente faz parte a matéria escura. Assim como a matéria escura, ele não consegue interagir com a matéria normal. Isso torna o áxion, se ele realmente existir, extremamente difícil de ser detectado.

Por causa dessa dificuldade na detecção, os pesquisadores decidiram usar um material muito estranho chamado de matéria condensada para tentar captar indícios de sua existência.

Esta partícula age como uma onda de elétrons em um semimetal supergelado. Elas são encontradas como vibrações coletivas em materiais que se comportam e respondem exatamente como esta partícula faria.

Os pesquisadores explicam que decidiram procurar pela partícula na Terra pela possibilidade de controlar melhor aqui o ambiente experimental. “Você espera o evento acontecer e tenta detectá-lo. Eu acho que uma das coisas belas de aplicar esses conceitos de física de alta-energia em matéria condensada é que você consegue fazer muito mais”, aponta o co-autor Johannes Gooth, do instituto Max Planck (Alemanha).

A equipe de pesquisadores trabalhou com um semimetal Weyl, um material especial em que os elétrons se comportam como se não tivessem massa e também não interagem entre si. As ondas de vibrações que viajam pelos cristais são chamados de fônons. Gooth e seus colegas observaram fônons no cristal de elétrons que respondiam aos campos elétrico e magnético exatamente como os axônios são previstos.

“É encorajador ver que essas equações são tão naturais e convincentes que elas acontecem na natureza em pelo menos uma circunstância”, afirma o físico e vencedor do Nobel Frank Wilczek, a pessoa responsável por nomear o áxion em 1977. “Se soubermos que há alguns materiais que hospedam áxions, talvez o material que nós chamamos de espaço também abrigue áxions”, diz ele ao Live Science. Wilczek não está envolvido na pesquisa recente.

A pesquisa foi publicada no dia 7 de outubro na revista Nature. [Live Science]

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