Uma equipa internacional, liderada por investigadores da Universidade de Coimbra (UC), estudou um novo tipo de emissão de cintilação que ocorre no gás xénon e que tem impacto nos detetores de matéria escura e de neutrinos. O trabalho, publicado na Physical Review X (PRX), da Sociedade Americana de Física, foi idealizado e realizado pelos investigadores Cristina Monteiro e Carlos Henriques, do Laboratório de Instrumentação, Engenharia Biomédica e Física da Radiação (LIBPhys) da Faculdade de Ciências e Tecnologia de Coimbra (FCTUC), no âmbito da colaboração internacional NEXT.

O estudo, explica Cristina Monteiro, “revelou inequivocamente a existência da emissão de um tipo de cintilação no gás xénon até agora ignorada pelos cientistas. A dispersão de eletrões em átomos neutros no gás xénon dá origem a um novo tipo de emissão de luz que afetará a sensibilidade dos detetores da pesquisa de matéria escura e da física de neutrinos”.

Com esta descoberta, salienta Cristina Monteiro, “os cientistas sabem agora que descobrir matéria escura e observar neutrinos requere mais do que apenas purificar melhor o xénon dentro dos grandes sistemas de deteção. Os investigadores devem também separar a luz correspondente à radiação de travagem neutra para otimizar o design dos detetores e melhorar a sua sensibilidade”.

Para chegar a esta conclusão, a equipa da FCTUC, que inclui ainda Joana Teixeira, aluna de doutoramento, realizou os estudos num sistema de laboratório de pequenas dimensões, expressamente concebido para esse fim, e também identificou essa luz, apelidada de radiação de travagem neutra, no detetor da experiência internacional NEXT, de grandes dimensões, um detetor de partículas alojado num laboratório subterrâneo em Espanha.