Detectores de diamante podem ajudar na busca por matéria escura

Diamantes podem ser usados em detectores de partículas para detectar tipos leves de partículas de matéria escura, se existirem.

Uma nova ideia para detectar a matéria escura realmente brilha.

Os diamantes podem ser usados ??para procurar a substância misteriosa, sugere uma equipe de cientistas. Detectores contendo os cristais podem detectar partículas de matéria escura em potencial com massas relativamente baixas, relatam os pesquisadores em 15 de junho na Physical Review D.

A matéria escura é uma substância não identificada que os cientistas acham que deve existir para explicar as observações cósmicas, como as velocidades nas quais as estrelas se movem nas galáxias. A idéia mais popular é que a matéria escura consiste de partículas subatômicas conhecidas como WIMPs, ou partículas massivas que interagem fracamente. Mas buscas extensivas para aqueles WIMPs enormes apareceram vazias (SN: 11/12/16, p. 14).

Com os WIMPs se recuperando, os cientistas começaram a procurar potenciais partículas de matéria escura que são menos massivas (SN Online: 4/9/18). É aí que os detectores de diamantes podem brilhar. E os diamantes produzidos em laboratório estão agora disponíveis e relativamente acessíveis.

Os cristais seriam resfriados até quase o zero absoluto (–273,15 ° Celsius) e equipados com sensores para detectar ondas sonoras que poderiam ser produzidas quando uma partícula de matéria escura bate em um núcleo atômico ou um elétron no diamante.

Os cientistas já fizeram detectores semelhantes usando outros tipos de cristais, como germânio e silício. Mas o diamante tem alguns benefícios adicionais. Os átomos de carbono que compõem o diamante são mais leves que os átomos de silício ou germânio, então os detectores de diamantes podem detectar partículas de matéria escura mais leves colidindo com os núcleos atômicos. E o diamante pode ser feito mais puro que outros cristais, compostos principalmente de um único tipo, ou isótopo, de carbono. Isso torna mais fácil medir as vibrações provocadas por potenciais partículas de matéria escura, diz o co-autor do estudo, Noah Kurinsky, um físico do Fermilab em Batavia, Illinois. “É o cristal perfeito final”.


Publicado em 18/06/2019

Artigo original: https://www.sciencenews.org/article/diamond-detectors-could-aid-search-dark-matter


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