O átomo que esperou um trilhão de vezes a idade do Universo para mudar

Em um feito considerado histórico para a ciência, pesquisadores do grupo internacional XENON Collaboration conseguiram registrar, pela primeira vez, um dos fenômenos mais raros da física: o decaimento radioativo do xenônio-124, um elemento com meia-vida estimada em 18 sextilhões de anos.

Em termos simples, seria necessário esperar um tempo 1 trilhão de vezes maior que a idade do Universo para que um único átomo desse decaísse naturalmente.

Para se ter uma ideia do que isso representa, o Universo tem cerca de 13,8 bilhões de anos, e a Terra, aproximadamente 4,5 bilhões. Esse decaimento é tão improvável que, até então, jamais havia sido observado diretamente.

O fenômeno, conhecido como “captura eletrônica dupla”, ocorre quando dois elétrons do interior do átomo são absorvidos simultaneamente pelo núcleo, transformando dois prótons em nêutrons e liberando dois neutrinos — partículas praticamente invisíveis.

Esse processo já era previsto pela teoria há décadas, mas só se tornou detectável graças à alta sensibilidade do experimento XENON1T, instalado no Laboratório Nacional de Gran Sasso, na Itália. O detector foi desenvolvido originalmente para buscar sinais de matéria escura, uma forma misteriosa de matéria que compõe cerca de 27% do Universo, segundo a NASA.

O XENON1T é composto por um tanque com xenônio líquido, elemento que, ao interagir com partículas, emite pequenos flashes de luz e sinais elétricos, captados por sensores extremamente sensíveis. Tudo isso acontece em um ambiente isolado, protegido da radiação natural da Terra, o que permite registrar até mesmo eventos quase imperceptíveis, como esse raro decaimento.