Cientistas ressuscitam experimento de Cavendish e podem criar o detector de matéria escura mais sensível do mundo

Uma equipe liderada pelo físico Peter Graham, da Universidade Stanford, acredita ter encontrado na simplicidade de um aparato do século XVIII o caminho mais curto para flagrar partículas que compõem a misteriosa matéria escura.

O projeto recupera a experiência realizada pelo britânico Henry Cavendish, que usava duas conchas metálicas concêntricas para investigar eletricidade. O método é atualizado com sensores de altíssima precisão para caçar as chamadas millicharged particles — candidatas exóticas portadoras de cargas elétricas minúsculas.

Cavendish mediu o potencial elétrico entre as conchas e demonstrou que, na ausência de carga interna, a diferença de tensão desaparece completamente. Graham aposta que a presença de partículas levemente carregadas quebraria essa neutralidade e denunciaria sua existência de forma inequívoca.

Conforme descreveu o New Scientist, a equipe aplicará alta voltagem à concha externa enquanto mede, com um voltímetro ultrassensível, a tensão remanescente no casco interno. O arranjo funciona como um radar silencioso capaz de captar qualquer sopro de carga ínfima que atravesse o dispositivo.

Para aumentar as chances de captura, o grupo acrescentou um acumulador que aspirará o ar da câmara e arrastará para dentro do dispositivo as possíveis millicharged particles espalhadas no ambiente de laboratório. Essa etapa de concentração é considerada pela equipe um diferencial decisivo em relação a detectores convencionais, que dependem exclusivamente de colisões passivas.

Os primeiros cálculos indicam que a montagem custará menos de um milhão de dólares. As projeções sugerem que o aparato pode superar em sensibilidade projetos de escala muito maior que ainda nem entraram em operação.

O físico Kevin Kelly, da Universidade Texas A&M, avalia que algumas estimativas utilizadas pela equipe são conservadoras, o que permitiria alcançar de cem a dez mil vezes mais alcance de detecção de carga do que os métodos anteriores. Para Christopher Hill, da Universidade Estadual de Ohio, a elegância da proposta reside em poder ser construída em poucos anos, fornecendo respostas antes que novas máquinas de bilhões de dólares fiquem prontas.

Além de detectar, o arranjo promete capturar amostras dessas partículas, possibilitando que laboratórios as armazenem para estudos posteriores. Isso transformaria o que hoje é pura inferência matemática em material tangível de pesquisa — um salto qualitativo sem precedentes para a física experimental.

O potencial científico do projeto vai além da matéria escura em si: caso as millicharged particles sejam confirmadas, toda a estrutura do Modelo Padrão da física de partículas precisará ser revisitada. A descoberta abriria uma janela para fenômenos que a física convencional ainda não consegue explicar, como a assimetria entre matéria e antimatéria no universo.

Graham e colegas negociam financiamento e refinam detalhes de blindagem eletromagnética, estimando ter o detector operando ainda nesta década. A aposta combina alto impacto científico potencial com custo extraordinariamente baixo — uma combinação rara em um campo dominado por megaprojetos de infraestrutura.

Com informações de NEWSCIENTIST.

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