Custa mais ou menos o preço de um tênis de corrida bom. Cabe numa caixa do tamanho de uma embalagem de biscoito. E consegue enxergar uma coisa que está atravessando qualquer corpo humano agora mesmo, vinda de uma estrela que explodiu antes de qualquer pessoa viva ter nascido.
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O aparelho se chama CosmicWatch, custa cerca de US$ 100 em peças eletrônicas e foi criado em 2017 por Spencer Axani, hoje professor assistente de física e astronomia na Universidade de Delaware -- na época, ele ainda fazia pós-graduação no MIT. A ideia original nem era ensinar ninguém: Axani precisava de um detector de múons compacto e econômico pra usar no IceCube, o observatório enterrado no gelo da Antártida que caça neutrinos. O detector de múons ajuda a separar essas partículas dos neutrinos que os pesquisadores realmente querem estudar.
De ferramenta de laboratório a projeto de sala de aula
Com o projeto andando, Axani percebeu que a mesma tecnologia podia virar portátil e barata o bastante pra ensinar física de partículas fora do laboratório. Depois de entrar pro corpo docente da UD em 2022, ele seguiu refinando o design -- a versão três, com melhorias publicadas no Journal of Instrumentation em outubro de 2025, é a que está em uso hoje.
O funcionamento é simples de entender, mesmo que o que ele detecta não seja: quando um múon atravessa o aparelho, ele pisca e registra a contagem, guardando os dados pra análise depois. Múons são partículas subatômicas que vêm de raios cósmicos -- partículas extremamente energéticas geradas por estrelas que explodiram e outros eventos violentos fora do sistema solar. Quando um raio cósmico desses colide com átomos da atmosfera da Terra, ele produz um chuveiro de partículas secundárias, os múons entre elas, que atravessam atmosfera e até subsolo sem causar dano.
Pra que serve medir múon
Cientistas estudam múons porque eles carregam informação sobre fenômenos cósmicos como supernovas, explosões de raios gama e blazares -- medindo o múon, dá pra estimar energia, massa e direção do raio cósmico que o originou. Múons também servem pra "radiografar" estrutura escondida atrás de material sólido: foi assim que, em 2016, essa tecnologia revelou um corredor desconhecido dentro da Pirâmide de Gizé. Segundo Axani, "os detectores CosmicWatch permitem fazer muito mais física a um custo drasticamente menor, num formato compacto e portátil".
A terceira geração do CosmicWatch já está em uso no experimento NuDot, na própria UD, e no detector de matéria escura Coherent CAPTAIN-Mills, em Los Alamos, no Novo México. Outra versão está sendo desenvolvida pra medir raios cósmicos primários a bordo de foguete e espaçonave. Musarate Shams, doutorando em ciência e engenharia quântica, modificou o próprio CosmicWatch adicionando sensores de temperatura e pressão pra estudar raios cósmicos na atmosfera superior -- em maio, o detector dele voou num balão de altitude que passou dos 30 mil metros, mostrando como o fluxo de raios cósmicos muda conforme a altura.
Aprender física fazendo física
Na UD, os próprios estudantes montam o CosmicWatch, ganhando experiência prática com eletrônica de alta velocidade. Na Cornell, a professora de física Natasha Holmes usa o detector em cursos introdutórios, com os alunos montando o aparelho e rodando experimento com ele. "Os alunos parecem bem animados de fazer algo que se parece mais com o que físico de partículas faz de verdade", contou ela.
Já foram montados milhares de CosmicWatch desde que a primeira versão apareceu, há oito anos. Axani sonha com uma rede de ciência cidadã: gente no mundo inteiro medindo a taxa local de múons e mandando os dados pra um repositório central, formando um retrato completo da atividade de partículas no planeta.
