Falhas misteriosas no maior colisor de partículas do mundo podem revelar sinais de matéria escura
O Grande Colisor de Hadrons, conhecido pela sigla LHC e localizado na fronteira da Suíça com a França, pode já ter registrado indícios de matéria escura sem que ninguém percebesse. Um estudo conduzido pelos físicos Xunyu Liang e Ariel Zhitnitsky, pesquisadores da Universidade de Colúmbia Britânica no Canadá, sustenta que pequenas anomalias registradas no funcionamento do acelerador de partículas podem ser, na verdade, a marca deixada por essa substância invisível que compõe grande parte do universo. O trabalho foi aceito para publicação na revista científica Physical Review D e propõe uma abordagem inédita para investigar um dos maiores mistérios da física contemporânea.
Os cientistas batizaram os distúrbios observados no colisor de "UFOs", uma sigla que remete a Objetos Voadores Não Identificados. No contexto do acelerador, porém, o termo descreve perdas abruptas no feixe de prótons causadas por partículas microscópicas de poeira que se desprendem e atravessam a trajetória das partículas aceleradas. A questão que intrigava os pesquisadores era entender por que grãos de poeira se soltavam em uma estrutura construída com padrões de precisão extremamente elevados, projetada para eliminar ao máximo qualquer tipo de interferência externa.
A resposta proposta pelos físicos canadenses envolve uma forma hipotética de matéria escura denominada pepitas de quarks áxions, cuja sigla é AQN. Ao contrário das partículas subatômicas minúsculas que os experimentos tradicionais tentam detectar, as AQNs seriam objetos macroscópicos e extremamente densos, com massa estimada entre cinco gramas e um quilo. Segundo o modelo desenvolvido pelos pesquisadores, uma dessas pepitas atravessando o subsolo a distâncias de até cem quilômetros do laboratório poderia gerar uma onda de choque acústica suficientemente forte para provocar um tremor perceptível nas instalações do LHC.
Liang e Zhitnitsky compararam o funcionamento do acelerador ao de um relógio de precisão, sensível a qualquer vibração externa. Em declaração ao portal ScienceAlert, os autores explicaram que um objeto de matéria escura atravessando a Terra a dezenas de quilômetros de distância seria capaz de criar uma vibração semelhante a um leve toque na mesa onde o relógio está apoiado. Esse tremor, ainda que sutil, faria com que partículas de poeira se desprendessem das paredes internas do túnel e cruzassem o feixe de prótons, gerando os eventos registrados como UFOs pelos sistemas de monitoramento da máquina.
A hipótese ganhou força a partir de uma coincidência observada entre o tamanho dos grãos de poeira envolvidos nas falhas e as dimensões teóricas das AQNs. Os pesquisadores afirmam que inicialmente pretendiam estabelecer uma relação direta entre os UFOs misteriosos do LHC e a matéria escura, mas acabaram percebendo que estavam propondo algo inédito: a primeira metodologia para utilizar o grande colisor na busca por matéria escura em escala macroscópica. Essa perspectiva amplia significativamente o leque de investigações possíveis com o instrumento, que até então era associado principalmente à detecção de partículas subatômicas.
Para identificar a passagem de uma pepita de quarks áxions, os dados precisariam revelar um padrão altamente específico ao longo dos 27 quilômetros do túnel circular do acelerador. Os cálculos dos pesquisadores indicam que a travessia de um desses objetos deveria provocar no mínimo três eventos de UFOs em pontos distintos do anel, todos concentrados em um intervalo de apenas dois segundos. Essa sequência temporal e espacial seria a assinatura característica deixada pela passagem de uma AQN, distinguindo-a de outros tipos de interferência que podem ocorrer isoladamente.
Um dos aspectos mais atrativos da proposta é que ela não exige qualquer modificação física no equipamento nem investimento adicional por parte do laboratório europeu responsável pelo colisor. A análise pode ser realizada a partir dos dados já coletados pelos monitores de perda de feixe instalados ao longo de todo o anel, dispositivos que existem primariamente para proteger a máquina contra danos estruturais. Os físicos destacaram que esses sistemas de monitoramento, por sua sensibilidade, podem estar capturando sinais para os quais não foram originalmente projetados, abrindo uma janela inesperada para a detecção de matéria escura macroscópica.
Os autores do estudo não examinaram diretamente os arquivos do acelerador, mas o trabalho funciona como um chamado para que a comunidade científica revise os registros históricos do LHC à luz desse novo modelo interpretativo. Caso o padrão descrito seja confirmado nos dados existentes, a descoberta representaria um marco na física fundamental, demonstrando que a matéria escura pode se manifestar não apenas como partículas individuais, mas também como objetos densos e visíveis em escala macroscópica. A proposta coloca o maior acelerador de partículas do mundo em uma nova e inesperada função na busca pela substância que compõe a maior parte da massa do universo.
