A MATÉRIA ESCURA: TEORIAS E DETECÇÃO

SAMUEL DA SILVA MARQUES; Jucimar Peruzzo; Lucas Ramos Vieira

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Trabalho

Título do Trabalho

A MATÉRIA ESCURA: TEORIAS E DETECÇÃO

Autores

SAMUEL DA SILVA MARQUES
Jucimar Peruzzo
Lucas Ramos Vieira

Modalidade

Apresentação Oral - Ensino Superior, Pós-graduação e FIC

Área temática

Ciências Exatas e da Terra

Data de Publicação

27/09/2018

País da Publicação

Brasil

Idioma da Publicação

Português

Página do Trabalho

https://www.even3.com.br/anais/sepeifcconcordia/105235-a-materia-escura--teorias-e-deteccao

ISSN

2317-8671

Palavras-Chave

Matéria escura, WIMPs, LUX.

Resumo

A matéria escura (ME) é um tipo de matéria teórica proposta recentemente para explicar incoerências nos modelos cosmológicos atuais, principalmente no que se refere ao movimento de galáxias que não respeitam a teoria da gravitação universal e as leis de Kepler. Segundo as pesquisas atuais, para que as teorias clássicas se sustenham, deve haver mais massa no universo do que se pode observar. Apenas 5% da matéria visível é formada por matéria comum. Do restante, cerca de 25% é matéria escura e 70% energia escura. Teoricamente a ME não interage com a mesma intensidade que a matéria comum, que é feita de átomos, o que explicaria o fato de os telescópios não as detectarem. Neste trabalho apresentamos as teorias sobre a ME, os candidatos a ME, em especial as Partículas Massivas que Interagem Fracamente (WIMPs), bem como os recursos tecnológicos à disposição dos pesquisadores para uma possível detecção de tal matéria, como o Grande Detector Subterrâneo de Xenônio (LUX). Objetivamos entender qual o melhor candidato a ME e se é possível detectá-la com os recursos disponíveis atualmente e se, fisicamente essa detecção é possível. O trabalho tem como objetivo fazer uma análise na revisão da literatura construída a partir de teses de pós-graduação, informações em sites institucionais e principalmente em artigos de periódicos internacionais. A ME pode ser classificada em dois tipos: fria e quente. A ME fria seria constituída de partículas grandes com baixas velocidades e a ME quente seria formada por partículas pequenas com altas velocidades. As WIMPs são do tipo ME fria, pois se movem em baixa velocidade e são muito massivas, mas interagem fracamente, fazendo com que seja necessário aumentar consideravelmente a sensibilidade dos detectores. Já existem vários detectores pelo mundo com o objetivo de encontrar a ME, seja de maneira indireta ou direta. Um desses detectores é o LUX, instalado em um laboratório subterrâneo a 1,5 km (para isolar da radiação cósmica) abaixo do nível do mar na cidade de Lead, Dakota do Sul (EUA) que tem o objetivo de medir diretamente a presença da ME. Nesse experimento o gás Xenônio é resfriado até se encontrar na forma líquida e é armazenado em uma ogiva com sensores fotomultiplicadores que amplificam um sinal proveniente da excitação de um átomo de Xenônio devido a passagem de uma WIMP. A sensibilidade do LUX para uma partícula de ME com massa de 30 GeV (giga elétron-volts) é de 10-9 pb (pico barns), sensibilidade que poderia detectar qualquer outra partícula facilmente. Atualmente ainda não foi detectado nenhum tipo de ME, mas eliminou-se vários candidatos à WIMP. Nos próximos anos será inaugurado o LUX-Zeplin, detector semelhante ao LUX, mas com uma sensibilidade dezenas de vezes maior. O que preocupa os pesquisadores é que a sensibilidade dos detectores está chegando ao limite tecnológico atual, o que significa que tais partículas deveriam ser detectadas. A não ser que essas partículas apresentem comportamentos que não respeitam as leis atuais da Física, forçando ao desenvolvimento de novas teorias.

Título do Evento: Semana de Ensino, Pesquisa e Extensão do IFC Campus Concórdia
Cidade do Evento: Concórdia
Título dos Anais do Evento: Anais da Semana de Ensino, Pesquisa e Extensão do IFC Campus Concórdia
Nome da Editora: Even3
Meio de Divulgação: Meio Digital

Como citar

MARQUES, SAMUEL DA SILVA; PERUZZO, Jucimar; VIEIRA, Lucas Ramos. A MATÉRIA ESCURA: TEORIAS E DETECÇÃO.. In: Anais da Semana de Ensino, Pesquisa e Extensão do IFC Campus Concórdia. Anais...Concórdia(SC) IFC - Campus Concórdia, 2018. Disponível em: https//www.even3.com.br/anais/sepeifcconcordia/105235-A-MATERIA-ESCURA--TEORIAS-E-DETECCAO. Acesso em: 29/04/2025