As mesmas partículas que ajudaram o físico belga Francis Halzen a conquistar o Nobel de Física de 2026 estão no centro de um dos maiores experimentos científicos em andamento no mundo, e pesquisadores da Unicamp têm participação importante nessa investigação.
Chamado de Dune (Deep Underground Neutrino Experiment), o projeto internacional pretende estudar os neutrinos para tentar responder perguntas fundamentais da física, entre elas uma das mais intrigantes: por que o Universo é formado predominantemente por matéria, e não por antimatéria.
Com investimento estimado em US$ 3,7 bilhões, o experimento reúne mais de 1,4 mil cientistas e engenheiros de diferentes países. A previsão é que os primeiros dados sejam coletados a partir de 2030.
O que são os neutrinos?
Neutrinos são partículas subatômicas extremamente pequenas e difíceis de detectar. Eles não possuem carga elétrica e interagem muito pouco com a matéria.
Isso significa que trilhões dessas partículas conseguem atravessar a Terra e até o corpo humano continuamente sem provocar efeitos perceptíveis.
Justamente por quase não interagirem com o ambiente ao redor, os neutrinos podem carregar informações de fenômenos que aconteceram em regiões muito distantes ou em condições extremas.
Foi o estudo dessas partículas em altas energias que colocou Francis Halzen entre os nomes de destaque da física contemporânea. O trabalho relacionado ao Observatório IceCube, instalado no Polo Sul, permitiu identificar neutrinos cósmicos de alta energia e abriu uma nova maneira de observar o Universo.
Quem é Francis Halzen, vencedor do Nobel?
O belga Francis Halzen foi anunciado como vencedor do Nobel de Física de 2026 na terça-feira (6).
O reconhecimento está ligado às contribuições decisivas para o desenvolvimento do IceCube e à identificação de neutrinos de alta energia vindos de fontes astrofísicas.
O trabalho ajudou a consolidar a chamada astronomia de neutrinos, área que permite investigar o cosmos a partir dessas partículas em vez de depender apenas da luz.
O iG já explicou a trajetória do cientista e os motivos que levaram ao reconhecimento internacional.
Leia quem é Francis Halzen, vencedor do Nobel de Física de 2026
Como o Dune vai investigar essas partículas
O Dune está sendo construído nos Estados Unidos e terá uma estrutura gigantesca instalada a cerca de 1,5 quilômetro de profundidade, na Dakota do Sul.
De um lado, no Fermilab, em Illinois, será produzido um poderoso feixe de neutrinos. Do outro, a aproximadamente 1.300 quilômetros de distância, estarão os grandes detectores subterrâneos.
O objetivo é fazer essas partículas percorrerem o trajeto e registrar como elas se comportam durante a viagem.
Os detectores serão preenchidos com argônio líquido ultrapuro, mantido em temperaturas extremamente baixas. Cada um dos quatro módulos terá cerca de 17 mil toneladas do material.
A tecnologia permitirá registrar as raríssimas interações dos neutrinos com os átomos do argônio e reconstruir o que aconteceu dentro dos detectores.
A grande pergunta: por que existe mais matéria?
Uma das principais questões que o Dune pretende investigar envolve a diferença entre matéria e antimatéria.
Pelos modelos atuais da física, as duas deveriam ter surgido em quantidades semelhantes nos primeiros momentos após o Big Bang. Se isso tivesse acontecido exatamente dessa forma, matéria e antimatéria poderiam ter se aniquilado.
Mas não foi o que aconteceu.
De alguma maneira, uma pequena diferença favoreceu a matéria. Foi graças a esse desequilíbrio que puderam surgir estrelas, galáxias, planetas e, posteriormente, a vida.
Os cientistas querem descobrir se os neutrinos podem ajudar a explicar essa assimetria.
O experimento também poderá investigar fenômenos ligados a supernovas, formação de buracos negros e o possível decaimento do próton, previsto por algumas teorias, mas que ainda não foi observado diretamente.
Unicamp tem papel estratégico no projeto
A participação brasileira não é apenas científica. A Unicamp desenvolve tecnologias que serão utilizadas diretamente no funcionamento do Dune.
A universidade é considerada a principal representante brasileira no consórcio e atua especialmente em sistemas de detecção de luz e na purificação do argônio líquido.
Uma das tecnologias desenvolvidas por pesquisadores do Instituto de Física Gleb Wataghin (IFGW) é a Arapuca, que evoluiu para o sistema chamado X-Arapuca.
O dispositivo funciona como uma espécie de armadilha para fótons. Quando um neutrino interage com o argônio, são produzidos sinais de luz e cargas elétricas. O equipamento desenvolvido pelos pesquisadores ajuda a capturar essa luz para que a interação possa ser registrada e analisada.
O sistema foi adotado pelo Dune depois de apresentar desempenho superior na coleta de fótons em comparação com outras alternativas avaliadas.
Argônio precisa ser extremamente puro
Outro trabalho importante conduzido pela Unicamp está relacionado ao Programa de Criogenia, coordenado pelo físico Pascoal Pagliuso.
Para que os detectores funcionem corretamente, o argônio precisa atingir um nível de pureza extremo. Pequenas quantidades de oxigênio ou nitrogênio podem absorver elétrons e luz e prejudicar a reconstrução das trajetórias produzidas pelas partículas.
A equipe brasileira desenvolveu sistemas específicos para retirar essas impurezas.
Segundo a Unicamp, o objetivo é alcançar um nível de pureza inferior a 100 partes por trilhão, uma exigência que ultrapassa os padrões encontrados no mercado comercial.
O trabalho também envolve instituições como UFSCar e USP, além de parceiros nacionais ligados ao desenvolvimento da tecnologia.
Um experimento que pode durar décadas
O Dune não é um projeto pensado apenas para os próximos anos. A previsão é que o experimento tenha duração de aproximadamente 30 anos, permitindo que diferentes gerações de cientistas trabalhem com os dados obtidos.
A coleta inicial deve começar em 2030, com neutrinos atmosféricos, e avançar para os neutrinos produzidos pelo acelerador do Fermilab em 2031.
Para os pesquisadores da Unicamp, o projeto também representa uma oportunidade de desenvolver tecnologia de ponta no Brasil, formar novos cientistas e aproximar universidades e empresas nacionais de áreas como engenharia criogênica, óptica e física de partículas.