Într-o lume în care tehnologia avansată domină căutarea materiei întunecate, o abordare neconvențională și fascinantă își face loc în prim-planul cercetării științifice.

Cercetătorii de la Virginia Tech propun o metodă revoluționară de detectare a acestei enigmatice substanțe, utilizând nu telescoape gigantice sau acceleratoare de particule sofisticate, ci ceva mult mai vechi și mai accesibil: rocile antice ale Pământului.

Această metodă inovatoare, denumită paleodetecție, se bazează pe premisa că rocile care au existat încă de la formarea planetei noastre ar putea conține urme ale interacțiunilor cu materia întunecată.

Conceptul, deși a fost propus inițial în anii 1980, capătă acum o nouă dimensiune datorită progreselor tehnologice recente.

Ideea fundamentală este simplă, dar profundă: dacă materia întunecată există, este posibil ca aceasta să fi lăsat amprente în structura atomică a rocilor primordiale ale Pământului de-a lungul celor 4,6 miliarde de ani de istorie a planetei.

Aceste interacțiuni subtile ar putea oferi indicii cruciale despre natura elusivă a materiei întunecate.

Cercetătorii se concentrează în special pe o formă ipotetică de materie întunecată numită particule masive cu interacțiune slabă (WIMP). Aceste particule, care se presupune că interacționează cu materia obișnuită doar prin intermediul gravitației și al forței nucleare slabe, ar putea lăsa urme detectabile în rețeaua cristalină a rocilor.

Procesul prin care WIMP-urile ar interacționa cu nucleele atomice din roci este deosebit de interesant. O coliziune între un WIMP și un nucleu atomic ar putea transfera o cantitate mică de energie, provocând o ușoară deplasare a nucleului.

Această perturbare minusculă ar putea fi vizibilă sub forma unor modificări structurale în cristalul rocii. Totuși, detectarea acestor urme subtile prezintă provocări semnificative.

Rocile radioactive pot produce semnale similare, complicând procesul de identificare a interacțiunilor cu materia întunecată.

Pentru a depăși acest obstacol, echipa de la Virginia Tech propune utilizarea tehnicilor de imagistică microbiologică de înaltă tehnologie, adaptate pentru examinarea rocilor. În mod specific, cercetătorii se concentrează asupra halitei marine, o rocă sedimentară formată din apa mării.

Alegerea acestui tip de rocă nu este întâmplătoare: conținutul său scăzut de uraniu o face ideală pentru studierea potențialelor interacțiuni ale materiei întunecate, minimizând interferențele cauzate de radioactivitate.

Pentru a rafina această metodă, echipa a început deja să genereze reprezentări tridimensionale ale urmelor particulelor de înaltă energie în fluorura de litiu sintetică.

Deși acest cristal artificial nu va fi utilizat pentru detectarea efectivă a materiei întunecate, el va ajuta la stabilirea parametrilor necesari pentru identificarea semnalelor relevante în rocile naturale.

Paleodetecția reprezintă o abordare inovatoare și promițătoare în căutarea materiei întunecate. Prin combinarea geologiei antice cu tehnologia modernă de imagistică, cercetătorii speră să deschidă o nouă fereastră către înțelegerea unuia dintre cele mai mari mistere ale universului.

Această metodă ar putea oferi perspective unice și complementare celor obținute prin intermediul acceleratoarelor de particule și al telescoapelor, contribuind astfel la efortul global de a dezvălui secretele materiei întunecate.