Físicos que operam o experimento LUX-ZEPLIN relataram uma única interação de partícula que não conseguem explicar com sinais de fundo conhecidos. O resultado é o indício mais forte de matéria escura já produzido pelo projeto, embora fique aquém de uma descoberta.
A matéria escura compõe cerca de 85% da massa do universo, mas ninguém a detectou diretamente. O LUX-ZEPLIN, conhecido como LZ, é um dos detectores mais sensíveis do mundo, construído para buscar partículas massivas de interação fraca, ou WIMPs.
Um único flash, a um quilômetro e meio de profundidade
O detector contém sete toneladas de xenônio líquido em um tanque enterrado cerca de 1,6 km abaixo das Black Hills, na Dakota do Sul, no Sanford Underground Research Facility. A rocha acima o protege dos raios cósmicos, e o xenônio é mantido extremamente silencioso para que uma colisão rara se destaque.
O evento inexplicado foi registrado em 16 de junho de 2023, aos 39 segundos após as 15h22. Uma nova análise considerou difícil atribuí-lo à matéria comum.
Se o evento veio da matéria escura, o WIMP por trás dele teria massa de pelo menos 200 gigaeletronvolts, ou mais de 200 vezes a massa de um próton.
Por que ainda não é uma descoberta
A análise atinge 2,6 sigma. Isso significa que há cerca de 0,5% de chance de o evento ser explicado por fundos conhecidos. Físicos exigem significância de 5 sigma, cerca de uma chance em 3,5 milhões de sinal falso, antes de chamar algo de descoberta.
Eventos únicos também são difíceis de interpretar. Um detector pode registrar um flash incomum por razões sem relação com nova física, de contaminação residual a uma combinação rara de interações comuns.
A equipe apresentou o resultado na conferência TeV Particle Astrophysics 2026, no Japão, e submeteu um artigo à Physical Review Letters.
O que mais dados significariam
O LZ ainda está coletando. Mais tempo de exposição aumenta a chance de um sinal real se repetir, a forma mais limpa de separar matéria escura de ruído. Pesquisadores dizem que a próxima divulgação de dados decidirá se esse indício sobrevive.
Outros experimentos buscam o mesmo alvo com tecnologias diferentes, e um sinal confirmado por mais de um detector seria muito mais difícil de descartar.