Matéria escura gera sinal raro no detector Xenon1T sob montanha na Itália

Cientistas da colaboração Xenon1T registraram um excesso de 53 eventos não previstos pelo Modelo Padrão da física de partículas em um detector instalado a 1,4 quilômetro sob o maciço de Gran Sasso, na Itália. A assinatura energética, concentrada na faixa de baixas energias entre 1 e 7 quiloelétron-volts, representa a medição mais sensível já realizada na busca direta pela matéria escura. O fenômeno observado pode indicar a existência de novas partículas hipotéticas, como axions solares, ou apontar propriedades inéditas em neutrinos conhecidos.

A análise estatística dos dados contabilizou 285 eventos registrados no intervalo de análise, contra uma expectativa teórica de 232 ocorrências atribuíveis à radiação de fundo convencional.

Entre as explicações para a anomalia, a hipótese de axions solares alcançou significância estatística de 3,5 sigmas. Caso confirmada, essa possibilidade representaria a primeira detecção direta dessa partícula leve e neutra, além de elucidar a composição de frações substanciais da massa invisível do Universo.

Outra explicação envolve o momento magnético anômalo dos neutrinos, com índice de confiança fixado em 3,2 sigmas. O resultado exigiria revisar os parâmetros fundamentais que regem essas partículas subatômicas fundamentais.

A contaminação residual por trítio dentro do tanque de 3,2 toneladas de xenônio líquido permanece como alternativa não descartada. Uma concentração mínima desse isótopo de hidrogênio seria suficiente para mimetizar o sinal observado, mantendo o índice em 3,2 sigmas de significância.

Uma resposta definitiva depende do sucessor XenonnT, desenhado para operar com massa ativa ampliada e nível de ruído reduzido em dez vezes no laboratório subterrâneo italiano.