Naukowcy twierdzą, że ciemna energia może być odpowiedzialna za sygnały tajemniczych doświadczeń

Zespół fizyków z University of Cambridge podejrzewa, że ​​ciemna energia mogła zniekształcić wyniki XENON1T Doświadczenie, seria podziemnych basenów ksenonowych wykorzystywanych do poszukiwania ciemnej materii.

Ciemna materia i ciemna energia należą do najczęściej dyskutowanych problemów współczesnej fizyki. Dwie ciemności są symbolami zastępczymi tajemnicy Rzeczy które wydają się wpływać na zachowanie wszechświata i znajdujących się w nim rzeczy. Ciemna materia odnosi się do pozornie niewidzialnej masy, która definiuje się tylko poprzez działanie grawitacji. Ciemna energia wskazuje na niewyjaśnioną dotąd przyczynę przyspieszającej ekspansji wszechświata. Uważa się, że ciemna materia stanowi około 27% wszechświata, podczas gdy ciemna energia stanowi 68%. Według NASA.

Fizycy mają kilka pomysłów na wyjaśnienie ciemnej materii: Aksiony, WIMPy, SIMPy i pierwotne czarne dziury, Na przykład, ale nie tylko. Ale ciemna energia jest jeszcze bardziej tajemnicza, a teraz grupa badaczy pracujących nad danymi XENON1T twierdzi, że nieoczekiwany wzrost aktywności może być spowodowany tą nieznaną siłą, a nie jakąkolwiek kandydatką na ciemną materię. Badania zespołu były: opublikowany W tym tygodniu w Przeglądzie fizycznym D.

Eksperyment XENON1T, zakopany pod włoskimi Apeninami, miał być jak najdalej od hałasu. Składa się z kadzi z ciekłym ksenonem, które zaświecą się, jeśli przejdą z nimi cząstki. jak Wcześniej zgłoszone przez GizmodoW czerwcu 2020 r. zespół XENON1T poinformował, że w ramach projektu obserwuje się więcej interakcji niż powinno być w Modelu Standardowym fizyki, co oznacza, że ​​może wykryć teoretyczne cząstki subatomowe, takie jak aksony – lub w eksperymencie może być coś skomplikowanego.

Luca Vecinelli, badacz z Frascati National Laboratories we Włoszech i współautor badania, powiedział na Uniwersytecie w Cambridge. uwolnienie. „Odkryliśmy model, w którym ten sygnał można przypisać ciemnej energii, a nie ciemnej materii, którą eksperyment miał wykryć pierwotnie”.

„Najpierw musimy wiedzieć, że to nie był tylko zbieg okoliczności” – dodał Vesinelli. „Jeśli XENON1T rzeczywiście coś widzi, można by się spodziewać podobnego nadmiaru w przyszłych próbach, ale tym razem ze znacznie silniejszym sygnałem”.

Chociaż stanowi dużą część wszechświata, ciemna energia nie została jeszcze zidentyfikowana. Wiele modeli sugeruje, że może istnieć jakaś piąta siła poza czterema znanymi siłami podstawowymi we wszechświecie, która jest ukryta, dopóki nie osiągnie niektórych z największych zjawisk, Jakby wszechświat rozszerzał się szybciej niż kiedykolwiek.

Wyrzucające się ze Słońca aksje wydawały się być możliwym wyjaśnieniem nadmiaru sygnału, ale w tym pomyśle były luki, ponieważ wymagało to ponownego przemyślenia tego, co wiemy o gwiazdach. Jeden z badaczy: „Nawet nasze Słońce nie zgodzi się z najlepszymi modelami teoretycznymi i eksperymentami tak, jak jest teraz”. Powiedział Gizmodo w zeszłym roku.

Część problemu poszukiwania ciemnej energii Są to „cząstki kameleonów” (znane również jako osie słoneczne lub kameleony słoneczne), których teoretyczna zdolność do różnicowania masy zależy od ilości otaczającej je materii. To sprawiłoby, że masa cząstek byłaby większa, gdy Przechodzi przez gęste ciało jak Ziemia I sprawi, że jego siła na okoliczne bloki będzie mniejsza, jak Nowy Atlas wyjaśniaćEd w 2019 roku. Niedawny zespół badawczy zbudował model, który wykorzystuje czek kameleon Przeprowadzić śledztwo Jak zachowuje się ciemna energia W skali daleko poza gęstym wszechświatem lokalnym.

„Badanie naszych kameleonów zatrzymuje produkcję cząstek ciemnej energii w bardzo gęstych obiektach, unikając problemów, z jakimi borykają się osie słoneczne” – powiedział główny autor Sani Fagnozzi, kosmolog z Instytutu Kosmologii Kavli na Uniwersytecie w Cambridge. uwolnienie. „Pozwala nam to również oddzielić to, co dzieje się w bardzo gęstym wszechświecie lokalnym od tego, co dzieje się w większej skali, gdzie gęstość jest bardzo niska”.

Model pozwolił zespołowi zrozumieć, jak zachowałby się XENON1T, gdyby ciemna energia była wytwarzana w silnym obszarze magnetycznym Słońca. Ich obliczenia wykazały, że ciemną energię można wykryć za pomocą XENON1T.

Odkąd po raz pierwszy odkryto nadwyżkę, „zespół XENON1T próbował w jakikolwiek sposób ją zniszczyć” – powiedział jeden z badaczy. Powiedział New York Times,. Upór znaku jest równie mylący, co ekscytujący.

„Autorzy sugerują interesującą i ekscytującą możliwość rozszerzenia eksperymentów z wykrywaniem ciemnej materii w kierunku bezpośredniego wykrywania ciemnej energii”, powiedziała Gizmodo w e-mailu Zara Baghdasarian, fizyk z UC Berkeley, która nie była powiązana z najnowszym artykułem badawczym. „Studium przypadku nadwyżki XENON1T z pewnością nie jest rozstrzygające i musimy poczekać na więcej danych z dalszych eksperymentów, aby przetestować słuszność idei słonecznego kameleona”.

Kolejna generacja XENON1T, o nazwie XENONnT, jest zaplanowana do pierwszego uruchomienia próbnego Później tego roku. Miejmy nadzieję, że ulepszenia w eksperymencie zamaskują wszelkie hałasy i pomogą fizykom dowiedzieć się, co dokładnie dzieje się z podziemnym detektorem.

Więcej: Czym jest ciemna materia i dlaczego nikt jej jeszcze nie znalazł?