Cientistas identificaram sinais na menor escala da natureza já investigada: algo 100 bilhões de vezes menor do que um átomo.
Trata-se de um universo tão reduzido que parte dos físicos o batizou de zeptoverso — uma referência ao zeptômetro, unidade de medida equivalente a um trilionésimo de um bilionésimo de metro, ou seja, 0,000000000000000000001 m.
A identificação foi feita por um grupo liderado por pesquisadores de Cambridge, no Reino Unido, a partir de um experimento conduzido no Grande Colisor de Hádrons (LHC, sigla em inglês para “Large Hadron Collider”).
Essa máquina colossal, instalada na Organização Europeia para Pesquisa Nuclear (Cern), na divisa entre a Suíça e a França, promove colisões entre átomos para fragmentá-los e revelar o que há dentro deles.
O achado tem relevância porque pode auxiliar os cientistas a formular uma teoria inédita e mais abrangente sobre o funcionamento do Universo.
Na fronteira do zeptoverso
A matéria escura é um dos maiores enigmas da ciência. Ela corresponde a boa parte do Universo, mas os pesquisadores enfrentam dificuldades para detectá-la.
A matéria escura responde por cerca de 25% da energia total do Universo e é uma forma de matéria que não interage com a luz.
Os cientistas sabem que ela existe porque sua força gravitacional exerce influência sobre a matéria comum. Sua presença só pode ser percebida por meio de seus efeitos gravitacionais na formação e na evolução de estruturas do Universo, como galáxias e aglomerados de galáxias. Em todos os demais aspectos, contudo, ela segue totalmente invisível.
No experimento, partículas foram submetidas a colisões de alta energia, e os cientistas examinaram o material liberado, isto é, os fragmentos gerados pelos choques.
Entre essas partículas está o quark beauty, também chamado de quark bottom, uma partícula subatômica — portanto, menor que um átomo.
Essa partícula é instável e dura apenas 1,5 trilionésimo de segundo antes de se converter em outras partículas, em um processo chamado de decaimento.
Ainda assim, apesar de uma existência tão efêmera, os pesquisadores conseguiram registrar sua interação com outras partículas minúsculas numa escala de um sextilionésimo de metro.
Determinadas teorias indicam que, nessas escalas, as partículas se tornam mais sensíveis à matéria escura, que poderia interferir na maneira como os quarks interagem e decaem. Por isso, detectar atividade nesse mundo ínfimo poderia ajudar os cientistas a identificar a matéria escura.
“Estamos batendo às portas desse zeptoverso”, afirmou o físico Harry Cliff, da Universidade de Cambridge, no Reino Unido, que comandou a análise dos dados, à BBC News.
De acordo com Cliff, essa dança subatômica permite aos pesquisadores acompanhar de perto o comportamento de possíveis partículas novas.
“E o que queremos fazer agora é entrar nesse mundo, explorá-lo e descobrir quais novas partículas estão à nossa espera. Para isso, precisamos de mais dados”, completou Cliff.
Os 28 países que integram o projeto concordaram em investir 150 milhões de libras (cerca de R$ 1,1 bilhão) na modernização do detector LHCb, instalado no Grande Colisor de Hádrons (LHC). O aprimoramento permitiria multiplicar por dez a frequência com que esses decaimentos são registrados.
“Com isso, poderemos investigar o interior do zeptoverso e descobrir o que existe lá”, declarou Cliff, da Universidade de Cambridge.
No ano passado, porém, a agência de Pesquisa e Inovação do Reino Unido (UKRI, na sigla em inglês), órgão governamental responsável pelo financiamento de pesquisas, comunicou que deixaria de aportar sua parcela dos recursos voltados à modernização.
Mais tarde, durante o verão, a agência anunciou cortes no financiamento de diversos outros projetos de física de partículas e astronomia, entre eles o emblemático telescópio Lovell, do Observatório Jodrell Bank.
Embora o estudo tenha sido conduzido por cientistas de Cambridge, os cortes colocam em dúvida a participação plena do Reino Unido nos próximos trabalhos, segundo Tim Gershon, professor que coordena a colaboração científica internacional do LHCb, em entrevista à BBC News.
“O Reino Unido corre o risco de ficar de fora e deixar de participar de descobertas realmente importantes”, afirmou Gershon. “Mas acho que o maior impacto a longo prazo será o fato de o Reino Unido deixar de colher os benefícios da formação de jovens pesquisadores, que são, de fato, o nosso maior patrimônio.”
Entre esses pesquisadores em início de carreira está Mary Richardson-Slipper, integrante da equipe responsável pela descoberta do zeptoverso. Diante dos cortes no financiamento da física, ela vem reavaliando seu futuro profissional.
“Adoro estar aqui no Reino Unido, mas estou procurando emprego no exterior porque parece haver mais oportunidades fora do país neste momento”, contou Richardson-Slipper.
Ela acrescentou que muitos de seus colegas que atuam com pesquisa em física fundamental já se transferiram para outros países.
Os cortes acontecem apesar de um aumento recorde no orçamento geral destinado à ciência.
O físico Brian Cox, apresentador de televisão e pesquisador de física de partículas da Universidade de Manchester, no Reino Unido, que não participou do estudo, classificou o resultado como relevante.
E criticou a decisão recente de reduzir o financiamento britânico ao projeto do Cern.
“Seria extraordinário abrir mão da liderança científica do Reino Unido neste momento, prejudicando o futuro programa de pesquisas e causando sérios danos à nossa reputação internacional, conquistada com tanto esforço”, disse Cox.
A UKRI informou à BBC News que o Reino Unido segue plenamente envolvido no Cern, do qual é o segundo maior financiador, com uma contribuição de cerca de 175 milhões de libras por ano (aproximadamente R$ 1,3 bilhão).
Um porta-voz da UKRI declarou: “Buscamos orientação independente e decidimos avançar com um conjunto promissor de novos investimentos em infraestrutura, que incluem projetos nas áreas de energia limpa, diagnóstico por imagem e patrimônio cultural.”
“No entanto, como costuma acontecer, recebemos mais propostas promissoras de financiamento do que tínhamos condições de apoiar.”
