A matéria escura continua sendo um dos maiores enigmas do universo. Representando a maior parte da massa do cosmos, ela não pode ser observada diretamente, mas seu efeito gravitacional influencia a movimentação das galáxias e estrelas. Recentemente, pesquisadores da Universidade de Cincinnati, em colaboração com físicos do MIT, Fermi National Laboratory e Technion, publicaram no Journal of High Energy Physics um estudo inovador sobre a produção teórica de áxions, partículas subatômicas que podem estar por trás desse mistério cósmico. Entre os avanços apresentados, destacam-se:
- Possibilidade de gerar partículas do setor escuro em laboratórios terrestres;
- Uso de reatores de fusão nuclear como ambientes experimentais;
- Aplicação de processos físicos como bremsstrahlung para criar áxions ou partículas similares.
Áxions e o mistério da matéria escura revelado em laboratório
Os áxions são partículas hipotéticas extremamente leves, consideradas candidatas ideais para explicar a matéria escura. Elas não interagem com a luz, o que as torna invisíveis aos telescópios convencionais, mas seus efeitos podem ser detectados indiretamente por alterações gravitacionais.
Compreender como produzi-las em laboratório abre novas oportunidades, como testar teorias fundamentais da física de partículas, simular condições do universo pouco após o Big Bang e avançar no desenvolvimento de tecnologias de detecção e de energia nuclear limpa.
Produção de áxions em fusão nuclear e o avanço na física do universo
O estudo concentra-se em reatores de fusão alimentados por deutério e trítio, com revestimento de lítio. Nessas instalações, o fluxo intenso de nêutrons gera interações nucleares nas paredes do reator, potencialmente criando novas partículas. Além disso, as colisões de nêutrons com outras partículas desaceleram a radiação liberada, um processo conhecido como bremsstrahlung, capaz de originar áxions. Esse método permite simular fenômenos semelhantes aos do Sol, porém em escala controlada e replicável em laboratório.
Produzir áxions em reatores de fusão pode transformar a física experimental, permitindo a verificação direta de teorias sobre a matéria escura, o desenvolvimento de experimentos que integrem energia limpa e física fundamental, além de avançar no entendimento da formação e evolução do universo. Esse trabalho demonstra como conceitos teóricos complexos podem se tornar experimentos tangíveis, aproximando a ciência da ficção científica de maneira surpreendente e rigorosa.
