Únete á nosa canle de Whatsapp
Grazas ao detector de materia escura XENON1 T aloxado nas montañas Gran Sasso de Italia, os científicos rexistraron un dos eventos máis raros que se teñan detectado: un tipo especial de descomposición radioactiva no xenón-124.
É unha fazaña asombrosa, porque a descomposición deste isótopo é extremadamente lenta. De feito, o xenón-124 ten unha vida media de 1.8 x 10 á potencia de 22 anos, aproximadamente un billón de veces máis que a idade do Universo.
Na desintegración radioactiva, a vida media refírese á cantidade de tempo que tomaría que a metade dos núcleos atómicos nunha mostra dada cambien espontaneamente a través dun dos moitos tipos de desintegración radioactiva, que adoitan involucrar, cuspir ou capturar protóns, neutróns e electróns en varias combinacións.
Neste caso, un equipo de investigadores logrou observar un evento especial chamado captura de dobre electrón, onde dous protóns dentro dun átomo de xenón absorberon simultaneamente dous electróns, o que resultou en dous neutróns, descritos polo equipo como “algo moi raro multiplicado por outra cousa rara, polo que é ultra-raro“.
“Foi algo moi raro, multiplicado por outra cousa rara, polo que é ultra-raro”, din os investigadores
Esta emocionante observación tivo lugar grazas á incriblemente precisa calibración de XENON1 T: o instrumento está deseñado para detectar interaccións de partículas hipotéticas de materia escura con átomos dos 1.300 quilogramos de isótopo de xenón confinados no tanque do dispositivo.
Pero neste caso, os sensores deseñados para observar tales interaccións capturaron a descomposición do isótopo en si, o que levou a unha rara observación dun tipo diferente.
“Realmente vimos que esta decadencia sucedeu”, di un dos investigadores, Ethan Brown, do Instituto Politécnico Rensselaer (RPI) en Nova York. “É o proceso máis longo e lento que se observou directamente, e o noso detector de materia escura foi dabondo sensible como para medilo”. “É asombroso presenciar este proceso, e di que o noso detector pode medir o máis raro xamais rexistrado”, engadiu.
Os científicos nunca antes observaran directamente a desintegración radioactiva deste isótopo xenón, aínda que a súa vida media se ten teorizado dende 1955. Representa evidencia directa de algo que estivemos buscando durante décadas. O que realmente está a suceder é que XENON1 T está a detectar os sinais emitidos polos electróns no átomo que se reorganizan para completar os dous que foron capturados no núcleo.
A observación non alcanza o limiar estatístico para ser considerada un descubrimento, pero resulta asombrosa. A pesar de que XENON1 T foi construído para buscar materia escura, amosa agora como estes instrumentos poden levar a outros achados importantes tamén.
Esta última observación podería aprendernos máis sobre os neutrinos, abundantes pero difíciles de detectar que os científicos estiveron tentando cazar durante décadas. Neste caso, os investigadores viron unha captura de dous electróns de dous neutrinos: o resultado da reorganización dos electróns significaba que o núcleo atómico emitía dous neutrinos.
“Este é un achado fascinante que avanza as fronteiras do coñecemento sobre as características máis fundamentais da materia”, di Curt Breneman de RPI.
