Uma nova tecnologia brasileira será utilizada pelo Deep Underground Neutrino Experiment (Dune), liderado pelo Fermilab, principal laboratório de física de partículas dos Estados Unidos. Desenvolvido por físicos da Unicamp, esse método de filtragem do argônio líquido é essencial para a detecção de neutrinos, partículas subatômicas misteriosas. O Dune conta com quatro piscinas de argônio líquido, onde a presença de contaminantes como átomos de nitrogênio poderia comprometer os resultados dos experimentos. A equipe brasileira desenvolveu um filtro eficiente que reduz a quantidade de nitrogênio, permitindo alcançar a pureza necessária para o sucesso do experimento.
Além disso, o Dune é composto por uma instalação, o Long Baseline Neutrino Facility (LBNF), localizado no Fermilab, e dois detectores separados por uma grande distância. Os neutrinos produzidos no Fermilab são direcionados para esses detectores, onde interagem com o argônio, liberando elétrons e produzindo cintilações de luz. A tecnologia brasileira, como o filtro de Li-FAU, é essencial para manter a pureza do argônio e garantir a precisão dos experimentos.
A participação brasileira no Dune também inclui o desenvolvimento da X-Arapuca, uma armadilha de fótons que captura a luz gerada pela interação dos neutrinos. Essa luz, imperceptível ao olho humano, revela informações importantes sobre os neutrinos e sua trajetória. No futuro, o método de purificação do argônio poderá ser utilizado em outros contextos, como a purificação de outros gases em escala industrial.
Os resultados dos testes feitos no Criostato de Testes de Purificação de Argônio Líquido (PuLArC) foram promissores, demonstrando a eficácia do filtro de Li-FAU na remoção de nitrogênio. Esse método está em fase final de testes no ProtoDune, o protótipo do Dune. Com a análise dos dados produzidos pelo Dune, espera-se obter novas informações sobre os neutrinos e contribuir para a compreensão da formação do Universo.
É importante salientar o financiamento da FAPESP, que tem apoiado a pesquisa e desenvolvimento dessas tecnologias inovadoras. A participação brasileira no Dune é fundamental para a ciência e a pesquisa em física de partículas, posicionando o Brasil como um centro de referência na América Latina nesse campo de estudo tão importante e instigante.
