Uma das medidas mais raras já realizadas
Um dos maiores mistérios da física teórica esta relacionada à famosa matéria escura, por que ainda não sabemos exatamente o que ela é e, motivada pela nossa falta de conhecimento prático a respeito do assunto surge o projeto XENOM que consiste da colaboração de aproximadamente 160 cientistas, representando 24 nacionalidades diferentes e 27 instituições em todo o mundo. O objetivo principal do experimento é a detecção de matéria escura, através da interação desta com o elemento xenônio-124. Mas enquanto isso não se torna possível, o projeto opera o XENON1T, um tanque de 1.300 quilos de xenônio líquido super-puro, protegido de raios cósmicos em um criostato (liquido criogênico) submerso em água a 1.500 metros abaixo do nível do solo, que por ventura detectou algo que parecia muito mais difícil à primeira vista. Os sensores do laboratório detectaram um evento cuja chance de ocorrência é de uma vez em um período equivalente a um trilhão de vezes mais tempo do que a idade inteira do Universo. Tal evento tão raro trata-se especificamente, da detecção do decaimento radioativo de um átomo de xenônio-124, cuja meia-vida é de 1,8×1022 anos, se você preferir, um cansativo 18.000.000.000.000.000. 000.000 anos (a atual idade calculada do Universo é de 13×10 9 anos). Quando o evento aconteceu, os instrumentos captaram o sinal de elétrons no átomo se rearranjando para preencher o lugar dos dois que foram absorvidos pelo núcleo e a emissão de raios X, não sendo possível a detecção dos neutrinos devido a complexidade da interação deste com a matéria. Apenas a energia associada ao rearranjo foi obtida, nos dando uma ideia sobre o comportamento do decaimento, bem como dos neutrinos. Mas o que é o decaimento radioativo e porque ele é tão raro no xenônio? Este fenômeno é produzido quando um próton dentro do núcleo do átomo é convertido em um nêutron. Na maioria dos elementos sujeitos ao decaimento, isso acontece quando um elétron é puxado para dentro do núcleo, mas um próton em um átomo de xenônio precisa absorver dois elétrons para se converter em um nêutron, um evento chamado “captura dupla de elétrons”. “A captura dupla de elétrons acontece apenas quando dois dos elétrons do átomo estão bem próximos ao núcleo na hora certa, o que é uma coisa rara multiplicada por outra coisa rara, o que a torna ultra-rara”, explicou o professor Ethan Brown, membro da equipe. Captura dupla de elétrons Na captura dupla de elétrons, dois prótons no núcleo simultaneamente “capturaram” dois elétrons da camada atômica mais interna, transformando-se em dois nêutrons e emitindo dois neutrinos. Com dois elétrons faltando na camada atômica, os outros elétrons se reorganizam, com parte da energia desse rearranjo sendo liberada na forma de raios X. Texto por: Gabriel Grube dos Santos. Referências: [1] XENON Collaboration Observation of two-neutrino double electron capture in 124Xe with XENON1T. Nature Vol.: 568, pages 532-535. [2] SITE INOVAÇÃO TECNOLÓGICA. Evento mais raro já detectado demora mais que idade do Universo. 10/05/2019. Online. Disponível em <www.inovacao tecnologica.com.br/noticias/noticia.php?artigo=evento-mais-raro-ja-detect ado>. Acesso em 27/05/2019.
