Quando ela entrou no campo da física departículas no ini­cio dos anos 2000, Lindley Winslow foi levada para o centro de um enorme experimento para medir o invisível.

Os cientistas estavam finalizando o Detector Cintilador La­quido Antineutrino Kamioka, ou KamLAND, um detector departículas do tamanho de um prédio construa­do dentro de uma mina cavernosa nas profundezas dos Alpes japoneses. O experimento foi projetado para detectar neutrinos -partículas subatômicas que passam bilhaµes pela matéria comum.

Os neutrinos são produzidos em qualquer lugar onde aspartículas interagem e decaem, desde o Big Bang atéa morte de estrelas em supernovas. Eles raramente interagem com a matéria e, portanto, são mensageiros imaculados dos ambientes que os criaram.

Em 2000, os cientistas observaram neutrinos de várias fontes, incluindo o sol, e levantaram a hipa³tese de que aspartículas estavam se transformando em diferentes “sabores” por oscilação. KamLAND foi projetado para observar a oscilação, em função da distância e da energia, nos neutrinos gerados pelos reatores nucleares japoneses pra³ximos.

Winslow juntou-se ao esfora§o KamLAND no vera£o antes da graduação e passou meses no Japa£o, ajudando a preparar o detector para operação e, em seguida, coletando dados.

“Aprendi a dirigir uma transmissão manual em cruzadores terrestres reforçados para dentro da mina, passando por uma cachoeira e descendo um longo taºnel, onde tivemos que subir uma colina a­ngreme atéo topo do detector”, diz Winslow.

Em 2002, o experimento detectou oscilações de neutrinos pela primeira vez.

“Foi um daqueles momentos da ciência em que vocêsabe algo que ninguanãm mais no mundo sabe”, lembra Winslow, que fez parte da colaboração cienta­fica que recebeu o Praªmio Revelação em Fa­sica Fundamental em 2016 pela descoberta.

A experiência foi fundamental para moldar a carreira de Winslow. Em 2020, ela recebeu o cargo de professora associada de física no MIT, onde continua a procurar neutrinos, com o KamLAND e outros experimentos de detecção departículas que ela ajudou a desenvolver.

“Gosto do desafio de medir coisas que são muito, muito difa­ceis de medir”, diz Winslow. “A motivação vem de tentar descobrir os menores blocos de construção e como eles afetam o universo em que vivemos.”

Winslow cresceu em Chadds Ford, Pensilva¢nia, onde explorou as florestas e riachos pra³ximos, e também aprendeu a andar a cavalo, mesmo cavalgando competitivamente no colanãgio.

Ela se voltou para o oeste para a faculdade, com a intenção de estudar astronomia, e foi aceita na Universidade da Califórnia em Berkeley, onde felizmente passou a próxima década, ganhando primeiro um diploma de graduação em física e astronomia, depois um mestrado e doutorado em física.

No meio da faculdade, Winslow aprendeu sobre física departículas e os grandes experimentos para detectarpartículas elusivas. Uma busca por um projeto de pesquisa de graduação a apresentou a  Pesquisa Criogaªnica de Matanãria Escura, ou CDMS, um experimento que foi executado no campus da Universidade de Stanford. O CDMS foi projetado para detectarpartículas massivas de interação fraca, ou WIMPS -partículas hipotanãticas que se pensa compreenderem matéria escura - em detectores envoltos em cobre ultrapuro. Para seu primeiro projeto de pesquisa, Winslow ajudou a analisar amostras de cobre para a próxima geração do experimento.

“Gostei de ver como todas essas pea§as funcionavam juntas, desde a obtenção do cobre atédescobrir como construir um experimento para medir basicamente o impossí­vel”, diz Winslow.

Seu trabalho posterior com KamLAND, facilitado por seu professor de meca¢nica qua¢ntica e eventual orientador de tese, a inspirou ainda mais a projetar experimentos para procurar neutrinos e outraspartículas fundamentais.

Apa³s completar seu PhD, Winslow assumiu uma posição de pa³s-doutorado com Janet Conrad, professora de física no MIT. No grupo de Conrad, Winslow tinha liberdade para explorar ideias além dos projetos principais do laboratório. Um dia, depois de assistir a um va­deo sobre nanocristais, Conrad se perguntou se os materiais em escala atômica poderiam ser aºteis na detecção de partículas

“Lembro-me dela dizendo: 'Esses nanocristais são muito legais. O que podemos fazer com eles? Vai!' E eu fui e pensei sobre isso ”, diz Winslow.

Ela logo voltou com uma ideia: e se nanocristais feitos de isãotopos interessantes pudessem ser dissolvidos em cintilador la­quido para realizar uma detecção de neutrino mais sensa­vel? Conrad achou que era uma boa ideia e ajudou Winslow a buscar subsa­dios para dar ini­cio ao projeto.

Em 2010, Winslow recebeu a bolsa L'Oranãal para Mulheres na Ciência e uma bolsa que ela colocou para o experimento nanocristal, que ela chamou de NuDot, para os pontos qua¢nticos (um tipo de nanocristal) que ela planejava trabalhar em um detector. Quando ela terminou seu pa³s-doutorado, ela aceitou um cargo de docente na Universidade da Califórnia em Los Angeles, onde continuou a fazer planos para NuDot.

Winslow passou dois anos na UCLA, numa anãpoca em que a busca por neutrinos girava em torno de um novo alvo: o decaimento beta duplo sem neutrinos, um processo hipotanãtico que, se observado, provaria que o neutrino também ésua própria antiparta­cula, o que ajudaria a explique por que o universo tem mais matéria do que antimatéria.

No MIT, o professor de física e chefe do departamento Peter Fisher estava procurando contratar alguém para explorar o decaimento do beta duplo. Ele ofereceu o emprego a Winslow, que negociou em troca.

“Eu disse a ele que queria um refrigerador de diluição”, lembra Winslow. “O prea§o base para um desses não épequeno e estãoexigindo muito da física de partículas Mas ele estava tipo, 'pronto!' ”

Winslow se juntou ao corpo docente do MIT em 2015, montando seu laboratório com um novo refrigerador de diluição que permitiria que ela resfriasse cristais macrosca³picos a temperaturas de milikelvin para procurar assinaturas de calor de decaimento beta duplo e outraspartículas interessantes. Hoje ela continua a trabalhar no NuDot e na nova geração do KamLAND, e também éum membro chave do CUORE, um experimento subterra¢neo massivo na Ita¡lia com um refrigerador de diluição muito maior, projetado para observar o decaimento beta duplo sem neutrinol.

Winslow também deixou sua marca em Hollywood . Em 2016, ao se estabelecer no MIT, um colega da UCLA a recomendou como consultora para o remake do filme “Caa§a-Fantasmas”. O departamento de cenografia estava procurando ideias para montar o laboratório de um dos personagens do filme, um fa­sico de partículas “Eu tinha acabado de herdar um laboratório com uma grande quantidade de lixo que precisava ser limpo - caixas gigantescas cheias de equipamentos cienta­ficos antigos, alguns dos quais começam a enferrujar”, ​​diz Winslow. “[Os produtores] vieram ao meu laboratório e disseram: 'Isso éperfeito!' E no final foi uma colaboração muito divertida. ”

Em 2018, seu trabalho deu uma guinada surpreendente quando ela foi abordada pelo tea³rico Benjamin Safdi, então no MIT, que com o fa­sico do MIT Jesse Thaler e o ex-aluno Yonatan Kahn PhD '15 desenvolveram um experimento mental chamado ABRACADABRA , para detectar outra parta­cula hipotanãtica , o axia£o, ao simular um magnetar - um tipo de estrela de naªutrons com campos magnanãticos intensos que deve tornar quaisquer axions em interação brevemente detecta¡veis. Safdi ouviu falar da geladeira de Winslow e se perguntou se ela poderia projetar um detector dentro dela para testar a ideia.

“Foi um exemplo da maravilha que éo MIT”, lembra Winslow, que aproveitou a oportunidade para projetar um experimento inteiramente novo. Em sua primeira operação bem-sucedida, o detector ABRACADABRA não relatou nenhuma evidência de axions. A equipe agora estãoprojetando versaµes maiores, com maior sensibilidade, para aumentar a estabilidade de detectores em crescimento de Winslow.

“Tudo isso faz parte da visão do meu grupo para os pra³ximos 25 anos: construir grandes experimentos que possam detectar pequenaspartículas, para responder a grandes questões”, diz Winslow.