domingo, 23 de março de 2014

Curiosidades...


E se não houvesse decomposição?
Do cheiro ruim de animais mortos à gasolina do seu carro, muita coisa não existiria. Mas a principal mudança é na alimentação. Comeríamos como astronautas 
Raphael Soeiro

Só lembramos dela quando esquecemos uma maçã no fundo da geladeira. Mas a decomposição é um processo essencial do ciclo da vida. "Graças a ela, a matéria orgânica, aquela que forma os seres vivos, é degradada e retorna à natureza, tornando-se disponível para que outros organismos a utilizem novamente", explica a bióloga da USP Ana Maria Gouw. A decomposição é um processo complexo em que, basicamente, matéria orgânica se transforma em minerais. É por meio dela que é possível reciclar a vida no planeta. Sem esse processo, ela seria linear. Por exemplo, uma floresta usaria os nutrientes do solo para se desenvolver. Mas as árvores morreriam e, como não sofreriam decomposição, o solo não seria enriquecido por seus nutrientes e ficaria pobre para alimentar uma nova geração de árvores e outras formas de vida. "A vida na Terra existe porque há um fluxo de energia e nutrientes entre os seres vivos", diz Gouw. "Se não houvesse a decomposição, os nutrientes ficariam retidos nos cadáveres e nenhuma nova vida poderia ser produzida". O único jeito de a vida continuar seria fazer essa reciclagem de nutrientes em laboratório. Uma maneira um tanto mais elaborada do que já ocorre com os astronautas, que bebem a própria urina reciclada. Nada apetitoso. Por falar nisso, as refeições não seriam lá muito agradáveis. E a geladeira seria só um frigobar.

Se é podre, é bom
Por que a decomposição é tão necessária para a abundância de vida no planeta. E na mesa

PALEONTÓLOGOS FELIZES

O trabalho deles seria facilitado. Afinal de contas, os restos de dinossauros e homens do passado não seriam restos, mas corpos intactos. Seria possível reconstruir a história com mais precisão e rapidez. Mesmo assim, não seria tão fácil encontrar animais, pois é provável que desde a Antiguidade o homem queimasse toda matéria morta. Questão de espaço.

MINIGELADEIRA
Ela seria um eletrodoméstico excêntrico, que poucos teriam, tipo uma máquina de sorvete. Porque é justamente para isso que ela serviria: preservar o sorvete, gelar bebidas etc. Teríamos despensas maiores, pois elas guardariam toda nossa comida. E os alimentos, mesmo sem apodrecer, ainda teriam, muitas vezes, embalagem. Afinal, a contaminação e a sujeira ainda existiriam no planeta.

BUFFET DE CÁPSULAS
Não haveria uma cadeia alimentar natural, com plantas que se alimentam de nutrientes do solo e animais que comem essas plantas etc. Precisaríamos retirar em laboratório os nutrientes da matéria orgânica morta. E dá para tirar bastante coisa, apesar de não parecer apetitoso. Só do sangue, por exemplo, poderíamos retirar açúcares, ferro e sódio, entre outros.

CREMA, CREMADOR

Queimar pessoas mortas não é tão bem aceito em algumas culturas. Estima-se que 107 bilhões de pessoas já passaram pela Terra desde o surgimento do Homo sapiens. Se todos esses corpos estivessem por aí, eles ocupariam, lado a lado, uma área quase do tamanho do Uruguai. Não dá. Gigantescos cemitérios subterrâneos seriam necessários - e a cremação seria mais popular.

ANGRA 9
Não haveria combustível fóssil, que é formado pela decomposição orgânica. Tchau, gasolina. E, com o planeta mais pobre em nutrientes, não ocuparíamos espaço para produzir etanol, que é feito de cana ou milho. Então, exploraríamos mais o urânio, que hoje já abastece submarinos. Como o Brasil tem a sétima maior reserva do mundo, a energia nuclear seria algo comum aqui.

BORAT ÁRABE

Esqueça Dubai e outros lugares ricos que lucram com o petróleo. Sem ele, seriam regiões desérticas como outras quaisquer. Quem assumiria o posto provavelmente seria o Cazaquistão, maior produtor de urânio do mundo. Ele seria um país muito mais notório e conhecido. E o ator Sacha Baron Cohen escolheria outra terra natal, mais excêntrica e pouco famosa, para seu personagem Borat. Tipo Dubai.

Fontes Agência Nacional de Energia Elétrica (Aneel); Ana Maria Gouw, bióloga e educadora da USP; Population Reference Bureau
Revista Superinteressante

Notícias Ciência Fácil



Máquina faz pão durar dois meses
Novo forno de microondas destrói os fungos naturalmente presentes no pão e faz com que ele não se decomponha 
 Salvador Nogueira e Bruno Garattoni

O aparelho, que foi criado pela Universidade do Texas e poderia ser usado em padarias, é um forno de microondas que destrói os fungos naturalmente presentes no pão - fazendo com que ele não se decomponha e dure até 60 dias. O objetivo é coibir o desperdício (os EUA jogam fora cerca de 40% da comida que compram).
Revista Superinteressante

Efeito do cigarro dura 3 gerações


Pesquisa aponta que a nicotina pode desligar genes necessários para a formação dos pulmões - e essa mudança é transferida aos descendentes do fumante.
Salvador Nogueira e Bruno Garattoni

O cigarro gera alterações fisiológicas que passam por gerações e podem afetar eventuais descendentes - se uma mulher que fuma tiver filhos ou netos, eles já nascerão com maior risco de desenvolver asma. Essa é a conclusão de um estudo recém-publicado pela Universidade da Califórnia, que fez experiências para medir o efeito da nicotina (princípio ativo do cigarro) em ratos de laboratório. Segundo os pesquisadores, a nicotina tem o poder de desligar genes necessários para a formação correta dos pulmões - e essa mudança é transferida aos descendentes do fumante.
Revista Superinteressante

Zodíaco das doenças

Marcelo Bortoloti, Sérgio Gwercman e Rafael Kenski

Não, a ciência não se rendeu aos horóscopos. Tampouco chegou o tempo em que médicos recorrerão às colunas de jornal para emitir diagnósticos. Mas algumas pesquisas independentes estão mostrando que existe, sim, uma ligação entre o mês do ano em que nascemos e nosso futuro. Ou, pelo menos, nossa saúde. Até o horário pode nos fazer mais sucetíveis a algumas moléstias (veja quadro ao lado). Parece coisa de astrologia, mas é uma questão de sazonalidade: as estações do ano possuem características ambientais que interferem no nosso organismo. E, para um bebê que está nos primeiros meses de formação, essa influência é especialmente delicada.

Diversos estudos, feitos em centros de pesquisa nos Estados Unidos, Inglaterra, Japão e Alemanha, chegaram a conclusões nessa linha (leia abaixo). Um exemplo: cientistas suspeitam que, no frio do inverno, a falta de raios solares e nutrientes de vegetais típicos de verão à disposição da gestante possa afetar o organismo do bebê. Da mesma forma, a exposição do recém-nascido a alguns vírus sazonais pode enfraquecer seu sistema imunológico para o resto da vida. As associações vão ainda mais longe: acredita-se que a exposição do feto à gripe pode levar ao desenvolvimento de problemas cerebrais como dislexia ou mal de Parkinson – sabe-se que essas doenças são mais recorrentes em pessoas que nasceram no fim da primavera ou início do verão. As ligações ainda não foram completamente esclarecidas, mas a partir das estatísticas cientistas acreditam poder encontrar a origem de algumas doenças com causa ainda desconhecida. “A importância dessas pesquisas é que, em geral, elas apontam a existência de diversos riscos passíveis de afetar o bebê durante a gravidez”, diz Emmanuel Mignot, professor de psiquiatria da Universidade Stanford, nos Estados Unidos. Ou seja, as doenças podem chegar antes mesmo de nascermos.

Horóscopo de hipocondríaco
As previsões para ofuturo da sua saúde


Janeiro

Moléstia típica: Autismo

Causas: Não se sabe. A pesquisa do Centro de Saúde Mental Yehuda Abarbanel, em Israel, levou em conta apenas dados estatísticos. Mas comprovou que dois meses do ano concentram as maiores taxas de nascimento de autistas. No hemisfério sul, eles seriam janeiro e agosto.

Outras doenças do mês: Diabetes, leptospirose e doença de Crohn

Fevereiro

Moléstia típica: Déficit de atenção, que provoca dificuldades nos estudos e relacionamentos

Possíveis causas: Falta de nutrientes escassos no inverno e gestações marcadas por dietas mal reguladas. Atingiriam especialmente os bebês que atravessaram os primeiros meses pós-concepção no frio de junho e julho

Outras doenças do mês: Asma

Março

Moléstia típica: Depressão

Possíveis causas: Carência de calor e raios solares. Estudo da Universidade de Hertfordshire, na Inglaterra, ouviu 40 mil pessoas e concluiu que quem passa os seis primeiros meses de vida no inverno tende a ser mais pessimista. Quase 60% dos nascidos no período que antecede o frio se consideram azarados e são mais propensos à depressão

Outras doenças do mês: Eczema e asma

Abril

Moléstia típica: Doenças de pele

Possíveis causas: Clima seco nos primeiros meses de vida e ressecamento precoce da pele. Os efeitos da baixa umidade do ar nos bebês foi demonstrado por cientistas da Universidade de Kyoto, no Japão, que entrevistaram 33 mil jovens

Outras doenças do mês: Asma, bronquiolite e pneumonia

Maio

Moléstia típica: Bronquiolite e pneumonia

Possiveis causas: O vírus sincicial respiratório, mais incidente no final do outono e princípio do inverno. Ele afeta principalmente os recém-nascidos, que mais tarde podem desenvolver uma série de doenças no pulmão. No Brasil, a incidência do vírus atinge seu pico no mês de maio

Outras doenças do mês: Infecções no pulmão e problemas cardiovasculares

Junho

Moléstia típica: Esquizofrenia

Possíveis causas: A exposição do feto a um vírus sazonal no segundo trimestre da gravidez, quando o cérebro está em formação. O estudo foi feito por cientistas da Dinamarca, que pesquisaram as relações entre estações do ano e desordens comportamentais

Outras doenças do mês: Bronquiolite e pneumonia

Julho

Moléstia típica: Hipersensibilidade alérgica

Possíveis causas: Contato com grãos de poeira ou alguns tipos de pólen nos primeiros três meses de vida. Cientistas da Universidade de Helsinque, na Finlândia, afirmam que crianças com primeira infância na primavera correm risco de desenvolver alergias a certos grãos de pólen nos 20 anos seguintes

Outras doenças do mês: Mal de Alzheimer, epilepsia e esquizofrenia

Agosto

Moléstia típica: Narcolepsia, doença que causa ataques de sono incontroláveis

Possíveis causas: Não se sabe, mas uma pesquisa com mais de 800 portadores de narcolepsia na França, Canadá e Estados Unidos comprovou que o número de sonolentos nascidos às vésperas da primavera é significativamente maior

Outras doenças do mês: Esclerose múltipla, epilepsia, autismo

Setembro

Moléstia típica: Baixa longevidade

Possíveis causas: Não se sabe, mas uma pesquisa do Instituto Max Planck, da Alemanha, comparou mais de 1 milhão de óbitos e constatou que os nascidos na primavera vivem menos e tendem a adoecer mais após os 50 anos

Outras doenças do mês: Leucemia, dislexia, esclerose múltipla

Outubro

Moléstia típica: Esclerose lateral amiotrófica (ELA), doença que causa atrofiamento dos músculos e pode ser fatal

Possíveis causas: Falta da vitamina D, sintetizada no corpo pela ação do sol. Nos meses de inverno, a menor incidência de raios solares faz diminuir no organismo da gestante esse tipo de vitamina

Outras doenças do mês: Dislexia, mal de Parkinson

Novembro

Moléstia típica: Anorexia

Possíveis causas: Exposição da gestante a um vírus de inverno, especialmente o da gripe. De acordo com um estudo feito pelo Hospital Royal Cornhill, da Escócia, o risco de anorexia em mulheres nascidas nessa época do ano é de 10% a 15% maior

Outras doenças do mês: Diabetes, esclerose múltipla

Dezembro

Moléstia típica: Diabetes

Possíveis causas: Infeções intra-uterinas aumentam a predisposição à doença. A relação foi estabelecida pela alta incidência de diabetes nos casos de síndrome da rubéola congênita. Outra influência é um vírus intestinal que ataca grávidas nessa época. As conclusões são de uma pesquisa da Universidade de Oxford, na Inglaterra Outras doenças do mês: Dislexia, déficit de aprendizagem


Relógio biológico
Doenças quese valem do horáriopara atacar

Manhã - Das 6h às 12h

Moléstia típica: Infarto

Possíveis causas: Aumento natural da pressão arterial, que diminui durante a noite. Outro indutor é o funcionamento pleno do sistema de coagulação sanguínea, que pode bloquear vias coronárias estreitas

Outras doenças: Depressão e dengue

Tarde - Das 12h às 18h

Moléstia típica: Gripe e dificuldades respiratórias

Possíveis causas: A diminuição do hormônio cortisol no sangue deixa mais frágil o sistema imunológico. O corpo também fica mais vulnerável à poluição e ao monóxido de carbono

Outras doenças: Dengue e malária

Noite - Das 18h às 24h

Moléstia típica: Febre

Possíveis causas: O horário tem o pico da variação natural da temperatura humana. No começo da noite, o calor do corpo atinge 37 0 C. Para os que já estão com o organismo aquecido, a febre arde com maior intensidade

Outras doenças: Dor nas costas e irritações na pele

Madrugada - da 0h às 6h

Moléstia típica: Crise de asma

Possíveis causas: A diminuição da concentração de adrenalina e cortisol no sangue e o estreitamento dos brônquios. A mudança, imperceptível para a maioria das pessoas, é suficiente para deflagrar a crise em asmáticos Outras doenças: Ataques na vesícula biliar, diabetes e úlcera 
Revista Superinteressante

sábado, 22 de março de 2014

Notícias Ciência Fácil

Glória em Vênus
Espetáculo luminoso observado em outro planeta pela primeira vez revela propriedades de nuvens

C. Wilson/P. Laven/ESA
Essa imagem simulada mostra como uma glória seria vista em Vênus (esquerda) e na Terra (direita).
 
George Musser e Revista Nature

Se você olhar pela janela de um avião e observar sua sombra nas nuvens, poderá ter a sorte de ver uma ‘glória’: um padrão de círculos concêntricos, parecido com um pequeno arco-íris circular em tons pastel ao redor da sombra. A sonda Venus Express, da Agência Espacial Europeia, obteve a primeira imagem desse fenômeno em outro planeta. A imagem foi captada em 24 de julho de 2011 e publicada esta semana. A Nature explora como as glórias ocorrem, como são diferentes de arco-íris e o que essa descoberta significa.

O que produz uma glória?

Assim como um arco-íris, uma glória é essencialmente uma imagem altamente distorcida do Sol refletida por gotículas de água ou outros aerosois na atmosfera. A maneira como ela se forma, porém, difere em detalhes importantes do efeito de prisma que produz o arco mais vasto de um arco-íris, e sua física é surpreendentemente sutil. Tentativas realizadas por teóricos em óptica para compreender como funcionam as glórias não tiveram sucesso até os anos 80, quando o físico Moysés Nussenzveig, da Universidade Federal do Rio de Janeiro, mostrou que sua principal causa é um processo conhecido como “tunelamento de ondas”. Isso acontece quando raios de sol refletidos por uma gotícula não entram de fato nela – como é o caso dos arco-íris – mas simplesmente passam por perto. De qualquer forma, isso altera as ondas eletromagnéticas dentro da gotícula. Essas ondas ficam se movendo ali dentro e acabam tunelando para fora, enviando raios de luz de volta na direção em que vieram. A ressonância no interior da gotícula depende do comprimento de onda, e por isso a luz branca é dividida no espectro de cores.

Quando é possível ver uma glória?

Para ver uma glória é preciso ficar de costas para o Sol, para que os raios refletidos voltem na direção de sua linha de visão. Um bom local de observação, além de uma janela de avião, é um pico montanhoso que fique acima das nuvens ou da neblina. O padrão em forma de alvo envolverá a sombra projetada por sua cabeça – dando-lhe a aparência de um santo da iconografia cristã. De fato, admiradores do fenômeno especulam que todos os halos que vemos ao redor da cabeça de santos e místicos na verdade são reproduções de glórias atmosféricas. Samuel Taylor Coleridge descreveu a aura no poema “Constância a um Objeto Ideal”. Devido ao preciso alinhamento visual necessário, cada pessoa verá a glória ao redor de sua própria cabeça, mas não de outras.

O que cientistas já observaram?

A Venus Express, que orbita o planeta-irmão da Terra desde 2006, observou glórias em abril e em julho de 2011. Quando a sonda estava de costas para o Sol, ela observou diretamente as nuvens de Vênus e identificou o característico padrão de círculos concêntricos, com cerca de 1.200 quilômetros de diâmetro. Wojciech Markiewicz do Instituto Max Planck para a Pesquisa do Sistema Solar em Göttingen, na Alemanha, e seus colaboradores, relatam a descoberta em um artigo que deve ser publicado em Icarus. Ainda que a missão Pioneer dos anos 70 e 80 tenha observado arcos de nuvem [cloudbows], que são um outro tipo de fenômeno, essa é a primeira observação de uma glória extraterrestre completa.

Essa descoberta serve algum propósito maior, ou é só uma coisa bonitinha?

A glória é um indicador sensível das condições nas nuvens de Vênus que, além de serem compostas de ácido sulfúrico e envolverem completamente o planeta, há muito fascinam cientistas planetários. Essas nuvens contribuem para o efeito estufa que torna Vênus tão infernal. Alguma substância nas nuvens é responsável por metade da energia solar absorvida pelo planeta, e dá ao planeta sua cor amarelada. Mas pesquisadores ainda não sabem que substância é essa.

O simples fato de uma glória conseguir se formar sugere que as gotículas de água têm forma esférica e tamanho uniforme. De acordo com a equipe de Markiewicz, a posição dos aneis concêntricos indica que as gotículas têm 1,2 micrômetros de diâmetro, e o brilho relativo de aneis diferentes indica que o índice de refração do fluído da gotícula excede o do ácido sulfúrico. A imagem simulada, à esquerda, mostra como o tamanho reduzido das partículas das nuvens de Vênus (se comparadas aos típicos 10 a 40 micrômetros de nuvens terrestres) faz com que as bordas coloridas fiquem mais distantes do que pareceriam a partir da Terra. Markiewicz e coautores sugerem que as gotículas têm cloreto de ferro no interior ou átomos de enxofre na camada externa. Os dois componentes foram sugeridos em 1980 como candidatos a esse misterioso absorvedor, e ambos são interessantes para a história geral do planeta. O enxofre está ligado ao vulcanismo e ao aquecimento decorrente de efeito estufa; o cloreto de ferro levanta a pergunta: o que teria lançado compostos de ferro a 70 quilômetros de altura?

Este artigo foi reproduzido com permissão da revista Nature. O artigo foi publicado pela primeira vez em 14 de março de 2014.
Revista Scientific American Brasil

quarta-feira, 13 de novembro de 2013

A estréia da roupa enlatada

Aerosol pode se transformar tecido com fibras naturais ou sintéticas sobre a pele

Cortesia de Fabrican, Ltd.

ROUPA ENLATADA: O estilista britânico Manel Torres teve a ideia de criar roupas “spray-on” depois de assistir a um casamento no qual observou pessoas se pulverizando mutuamente com serpentinas de aerossol (silly string, em inglês).


Pippa Wysong

Algum dia, fazer a mala para uma viagem pode ser tão simples como pegar algumas latas de spray de mistura de polímero coloidal para fazer suas próprias roupas “spray-on”. Tanto faz se é uma camiseta ou um traje noturno, o tecido “spray-on” é uma novidade para produzir uma variedade de tecidos leves.

O estilista espanhol Manel Torres teve a ideia depois de assistir a um casamento e observar como as pessoas se pulverizavam mutuamente com o chamado “silly string” (serpentina de aerossol, em português), filamentos de plástico ejetados em forma líquida de uma lata de aerossol. “Pensei se não seria ‘legal’ se houvesse um meio de criar um material que pudesse ser pulverizado para cobrir uma superfície maior e ser usado como roupa”, conta Torres.

Para criar um material assim, ele voltou à escola no Imperial College de Londres, fez um doutorado (PhD) em engenharia química e fundou a Fabrican, Ltd. em parceria com Paul Luckham, professor de engenharia química, também do Imperial.

Pulverizado em uma superfície, o tecido instantâneo forma um material tramado como tecido, explica Torres. A fórmula consiste em fibras curtas interligadas com polímeros e um solvente que produz o “tecido” em forma líquida. O material é pulverizado diretamente sobre a pele nua de uma pessoa, onde seca quase instantaneamente. Ele pode ser facilmente “descascado”, porque os polímeros não se ligam à pele.

Outras variantes aderem a outros tipos de superfícies. “A diferença reside principalmente nas formulações, mas também no método de pulverização”, observa Torres, acrescentando que a equipe experimentou com pistolas pressurizadas, bicos de aerossol, as chamadas “bombas de aerossol” e jatos de sprays para aplicações industriais e personalizadas. Para criar uma forma, como uma saia “boca de sino”, a solução seria pulverizada em uma superfície que já tivesse esse formato desejado.

As características do material, como resistência e textura, dependem do tipo de fibras misturadas na solução. As possibilidades incluem fibras naturais como lã, algodão, seda ou celulose, além de fibras sintéticas como o náilon. O tecido em si é como uma camurça fina e ligeiramente maleável, que pode ser aplicado em várias camadas para torná-lo mais espesso, esclarece Torres. Mas a textura e a sensação tátil diferem de acordo com os tipos de fibras misturadas na solução.

O “tecido” provoca uma sensação fria ao ser pulverizado no corpo, mas adquire a temperatura corporal em poucos segundos. Alguns manequins descrevem a sensação da roupa “spray-on” como sendo uma “segunda pele”; “como estarem vestidos, mas sentindo-se nus”, conta Torres.

Luckham explica que uma camiseta pode ser pulverizada no corpo, tirada por cima da cabeça e recolocada. Quando a pessoa se despe é possível dar asas à criatividade. “Uma camiseta pode ser cortada na frente com uma tesoura, removida como se fosse um colete, vestida de novo e receber outro jato de spray para fechar a abertura novamente”, exemplifica

Depois que a pessoa usou a roupa “spray-on” ela pode ser reciclada. Isso se faz ao picotar ou cortar a peça em pedaços pequenos e dissolvê-los em uma solução. Fragmentos menores dissolvem mais facilmente que os grandes e parecem tecidos solúveis em água, informa Torres. “O agente compressor utilizado para pulverizar o tecido é a mesma substância que o solvente, o que simplifica o processo de reciclagem, porque não é preciso ter outra solução ou solvente à mão” declara Luckham.

A equipe está desenvolvendo um tipo de gesso medicinal leve e impermeável “spray-on” e testando protótipos de próteses em parceria com militares do Reino Unidos que perderam membrosem combate. Acomercialização de um produto final deve acontecer assim que os testes forem concluídos. Bandagens “spray-on” e outras aplicações médicas também estãoem desenvolvimento. Umavantagem do tecido “spray-on” é que ele é estéril quando aplicado, o que o torna atraente para aplicações emergenciais, como curativos em campo de combate, explica Torres.

Uma empresa automotiva está trabalhando com a Fabrican para desenvolver tecidos “spray-on” para o interior de automóveis. O desafio é criar um tecido suficientemente forte e durável para resistir ao desgaste diário do carro da família ou de um veículo comercial.

Em curto prazo, Luckham prevê possibilitar que as pessoas pulverizem pequenas quantidades de tecido sobre superfícies para criar uma toalhita para limpeza do rosto ou uma toalha instantâneas, ou até usar materiais “spray-on” para fazer decorações semelhantes a papel machê.

Link para o video: http://www.youtube.com/watch?v=48Zz0ZbeCEY
 Scientific American Brasil

Varredura experimental não detecta matéria escura

Ausência indícios de matéria escura questiona proposições anteriores

Laboratório Sanford

LEGENDA: PROCURANDO WIMPS: O Grande Detector Subterrâneo de Xenônio (LUX) usa este equipamento para procurar luz emitida por átomos atingidos por uma pequena partícula de matéria escura em um tanque de xenônio líquido.


Clara Moskowitz

A busca mais sensível do mundo pela matéria escura anunciou ontem o que encontrou: nada. De acordo com cientistas, os primeiros resultados do experimento LUX (Grande Detector Subterrâneo de Xenônio, em inglês) foram nulos, indicando que a matéria invisível que se acredita compor uma grande parte do Universo é ainda mais elusiva do que acreditavam muitos especialistas.

Enterrado a cerca de 1,5km de profundidade em uma mina de ouro reformada na Dakota do Sul, que atualmente é a Instalação de Pesquisa Subterrânea Sanford, o experimento LUX procura sinais de partículas de matéria escura colidindo com os átomos em um tanque de xenônio líquido. Durante seus primeiros três meses de operação o detector não encontrou qualquer tipo de sinal. “Nós procuramos muito por essas partículas de matéria escura e não vimos nada”, declara o físico Rick Gaitskell da Brown University, co-porta-voz do LUX.

Os resultados, apresentados ontem (30/10) em um seminário e enviados para publicação à Physical Review Letters, eliminam várias massas e características possíveis para as partículas que compõem a matéria escura. O resultado nulo também conflita com experimentos anteriores que relataram possíveis sinais de matéria escura.

Cerca de um quarto do Universo parece ser composto de matéria escura, que faz sua presença ser sentida através da gravidade, apesar de não poder ser vista ou tocada. Uma das principais explicações da matéria escura postula que ela é composta de partículas chamadas de WIMPs (Partículas Massivas de Interação Fraca, em inglês). Se existirem, um bilhão dessas WIMPs provavelmente atravessam seu corpo a cada segundo sem que seus átomos percebam. A reticência dessas partículas em interagir com a matéria conhecida apresenta um desafio a físicos que pretendem detectar a matéria escura. Hipóteses sugerem, porém, que em situações muito raras WIMPs devam se chocar com átomos convencionais em vez de passarem pelo espaço entre eles.

Pesquisadores do LUX esperam captar esses impactos escassos ao medir partículas de luz (fótons) emitidas por um átomo de xenônio que for atingido por matéria escura. Para reduzir as chances de qualquer outra coisa fazer o xenônio emitir luz – como partículas espaciais carregadas, chamadas de raios cósmicos – o detector fica altamente protegido e enterrado no fundo da mina. Em termos de radioatividade de fundo, raios cósmicos e outros contaminantes, o centro do tanque do LUX, com 370kg de xenônio, é o “lugar mais silencioso do mundo”, explica Gaitskell.

O experimento é duas vezes mais sensível a partículas hipotéticas de matéria escura com grandes massas que outros detectores, e é ainda melhor se as partículas de matéria escura forem relativamente leves, observam os cientistas. O fato de o LUX ainda não ter registrado nenhum impacto desse tipo indica que as partículas no espectro de massa a que ele é sensível – entre cinco e 10 mil vezes a massa de um próton (uma unidade chamada de giga-elétron volt) – interagem de maneira extremamente rara com a matéria comum.

Os novos resultados do LUX também lançam dúvidas sobre alegações anteriores de possível detecção de matéria escura. O projeto italiano Dama (que significa DArk MAtter, ou matéria escura) alegou ter observado sinais de WIMPs há mais de uma década, e mais recentemente o CDMS (Busca Criogênica por Matéria Escura, em inglês) e o experimento CoGeNT (Tecnologia Coerente de Neutrinos baseada em Germânio, em tradução aproximada), ambos em Minnesota, observaram alguns eventos que podem ser atribuíveis à matéria escura. “Infelizmente não vejo essas alegações sobrevivendo aos novos resultados”, lamenta Gaitskell.

As outras equipes, porém, não estão prontas para reconhecer a derrota. Juan Collar da University of Chicago, que dirige o projeto CoGeNT, declara acreditar que a equipe do LUX não levou adequadamente em conta efeitos de campo elétrico e que, portanto, podem ter subestimado a sensibilidade do detector de xenônio para WIMPs de pouca massa.

Blas Cabrera da Stanford University, que dirige o projeto CDMS, também sustenta que o que seu projeto observou ainda pode ser matéria escura. “É improvável que o LUX tenha descartado toda a região de interesse” para WIMPs de pouca massa, porque o xenônio não é tão sensível quanto outros materiais à matéria escura nesse espectro de massa, aponta ele. (O CDMS usa detectores de silício e de germânio). “Apesar dessas críticas amigávels, estamos todos empolgados pelo sucesso de um novo experimento de busca de WIMPs que foi cuidadosamente construído”, elogia Cabrera. “Nós também continuamos a acreditar que, dada a dificuldade de todos os experimentos e a incerteza das propriedades das partículas de matéria escura, é muito importante usar vários materiais e tecnologias diferentes de detecção”.

A competição é acirrada para descobrir qual será o primeiro experimento a encontrar matéria escura, mas os pesquisadores declaram se importar mais com respostas do que com fama. “Nessa ponto da minha carreira, eu não estou preocupado em saber qual experimento descobrirá partículas de matéria escura, quero saber muito mais durante meu tempo de vida”, observa Cabrera.

O LUX é o experimento mais recente em uma série de buscas que estão em andamento há mais de três décadas, e nenhuma delas encontrou evidências conclusivas de matéria escura. Mas os cientistas não estão desencorajados. “Não posso dizer que estou decepcionado”, declara Daniel McKinsey, um porta-voz da Yale University. “Nós estamos muito felizes que o instrumento esteja funcionando tão bem”. O LUX continua a coletar dados, e os pesquisadores já estão planejando um detector de xenônio ainda maior, chamado de LUX-ZEPLIN. “Com sorte, da próxima vez estaremos anunciando um resultado positivo”, conclui Gaitskell. “Isso, como dizem, deixaremos com os deuses”.
Scientific American Brasil