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Projeto DUNE enterrará 70 mil toneladas de argônio líquido para estudar neutrinos e origem da matéria no Universo.
Em 2026, no subsolo profundo de Lead, na Dakota do Sul, o Fermi National Accelerator Laboratory, ligado ao Departamento de Energia dos Estados Unidos, avançou em uma das máquinas mais ambiciosas da física moderna: o Deep Underground Neutrino Experiment, o DUNE. Segundo o Fermilab, o experimento internacional foi projetado para investigar por que o Universo é dominado por matéria e não por antimatéria, usando detectores gigantes instalados a quase 1,5 quilômetro de profundidade no Sanford Underground Research Facility.
A escala da estrutura parece saída da ficção científica. De acordo com o Sanford Underground Research Facility, em 7 de maio de 2026, o DUNE entrou em uma nova etapa com o início da descida de 10 milhões de libras de vigas de aço para formar os detectores subterrâneos, cada um projetado para abrigar 17 mil toneladas de argônio líquido. Quando estiver em operação, o sistema enviará o feixe de neutrinos mais intenso do mundo por cerca de 800 milhas, ou 1.300 quilômetros, do Fermilab, em Illinois, até os detectores enterrados na Dakota do Sul, atravessando rocha e terra sem necessidade de túnel.
O objetivo final é observar como essas partículas quase invisíveis mudam durante a viagem subterrânea e descobrir se os neutrinos carregam pistas sobre a origem da assimetria entre matéria e antimatéria após o Big Bang.
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DUNE quer resolver por que a matéria venceu a antimatéria após o Big Bang
Uma das maiores perguntas da física moderna envolve a existência da matéria. Segundo os modelos atuais, o Big Bang deveria ter produzido matéria e antimatéria em quantidades praticamente iguais.
O problema é que, quando matéria e antimatéria se encontram, ambas se aniquilam. Mesmo assim, o Universo atual é dominado por matéria. Os cientistas acreditam que os neutrinos podem esconder a resposta para esse desequilíbrio cósmico.
Essas partículas possuem propriedades extremamente incomuns e mudam de “tipo” enquanto viajam pelo espaço. O DUNE foi projetado justamente para estudar essas transformações com precisão sem precedentes.
Projeto enterrará 70 mil toneladas de argônio líquido em detectores gigantescos
O coração do experimento será formado por enormes detectores preenchidos com argônio líquido ultrapuro. Ao todo, o sistema deve utilizar cerca de 70 mil toneladas desse material em tanques subterrâneos gigantescos.
O argônio líquido funciona como meio detector porque produz sinais quando neutrinos interagem com seus átomos.
O observatório principal do DUNE será instalado no Sanford Underground Research Facility, no estado da Dakota do Sul. A instalação fica a mais de 1 quilômetro abaixo da superfície, protegida por enormes camadas de rocha. Essa profundidade reduz interferências causadas por raios cósmicos e outras partículas atmosféricas.
Feixe de neutrinos atravessará a Terra por 1.300 km
O experimento terá dois pontos principais. O primeiro ficará no Fermilab, próximo a Chicago, onde cientistas produzirão feixes intensos de neutrinos.
Essas partículas serão lançadas em direção ao detector subterrâneo na Dakota do Sul, atravessando cerca de 1.300 quilômetros de rocha sólida sem necessidade de túneis. Os neutrinos são conhecidos como “partículas fantasmas”.
Eles possuem massa extremamente pequena e quase não interagem com a matéria. Trilhões deles atravessam o corpo humano a cada segundo sem qualquer efeito perceptível.
Isso torna sua detecção extremamente difícil e exige máquinas gigantescas para registrar raríssimas colisões.
Argônio líquido ajuda a capturar eventos extremamente raros
Quando um neutrino finalmente interage dentro do detector, ele produz partículas carregadas que deixam rastros no argônio líquido.
Sensores ultrassensíveis registram esses sinais para reconstruir o evento. O sistema funciona quase como uma câmera tridimensional para partículas invisíveis. O projeto faz parte da nova geração de observatórios gigantes dedicados ao estudo de neutrinos.
Ao lado de projetos como Hyper-Kamiokande, JUNO e IceCube, o DUNE integra a corrida global para entender essas partículas misteriosas. A diferença é que cada experimento utiliza métodos e fontes diferentes.
Projeto também pode detectar explosões de estrelas distantes
Além dos feixes artificiais de neutrinos, o DUNE poderá registrar neutrinos naturais vindos do espaço. Explosões de supernovas, por exemplo, liberam enormes quantidades dessas partículas.
Detectar esse tipo de evento ajudaria cientistas a estudar fenômenos extremos ligados à morte de estrelas gigantes. O tamanho dos detectores transformou o projeto em um enorme desafio de engenharia.
As cavernas subterrâneas precisaram ser escavadas para acomodar estruturas gigantescas preenchidas com argônio líquido criogênico. Manter estabilidade térmica, pureza química e isolamento adequado é parte crítica do experimento.
Temperaturas extremamente baixas mantêm o argônio em estado líquido
O argônio só permanece líquido em temperaturas extremamente baixas. Isso exige sistemas criogênicos complexos funcionando continuamente dentro da instalação subterrânea.
Qualquer contaminação ou variação significativa de temperatura pode comprometer as medições. O DUNE produzirá quantidades gigantescas de informação.
Sistemas avançados de inteligência artificial serão usados para identificar eventos relevantes em meio ao enorme volume de sinais registrados. Sem esse processamento automatizado, seria praticamente impossível analisar tantos dados.
Cientistas esperam encontrar pistas sobre física além do modelo atual
Além da questão da matéria e antimatéria, o DUNE pode revelar fenômenos ainda desconhecidos. Pesquisadores buscam sinais que possam indicar novas partículas, novas forças ou comportamentos não previstos pelo Modelo Padrão da física.
Isso faz do experimento uma das apostas mais importantes da física contemporânea. O aspecto mais impressionante talvez seja a escala geográfica do sistema.
Os neutrinos serão disparados de um estado americano para outro atravessando o próprio planeta. Na prática, a Terra inteira funciona como parte da infraestrutura experimental.
DUNE mostra como a física moderna depende de máquinas gigantescas para estudar partículas invisíveis
Os neutrinos quase nunca interagem com a matéria. Por isso, detectar essas partículas exige observatórios colossais, enterrados profundamente e equipados com milhares de sensores.
O DUNE representa exatamente essa tendência da ciência moderna: construir máquinas gigantescas para investigar fenômenos quase invisíveis. A pergunta central continua sendo uma das mais profundas da ciência.
Se matéria e antimatéria surgiram juntas, por que o Universo atual é dominado por matéria? Os cientistas esperam que os neutrinos escondam parte dessa resposta.
A máquina subterrânea construída nos EUA tenta capturar partículas que atravessam a Terra inteira sem deixar rastros
O DUNE parece futurista porque combina elementos extremos:
- partículas quase invisíveis
- cavernas subterrâneas gigantescas
- argônio líquido criogênico
- feixes atravessando 1.300 km de rocha
- sensores ultrassensíveis
Tudo isso para tentar responder perguntas fundamentais sobre a origem da existência.
Você imaginava que cientistas precisariam enterrar 70 mil toneladas de argônio líquido e disparar partículas através da Terra inteira para tentar descobrir por que o Universo não desapareceu em antimatéria logo após o Big Bang?
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