Para peneliti mengatakan energi gelap bisa bertanggung jawab atas sinyal pengalaman misterius

Sebuah tim fisikawan di Universitas Cambridge menduga bahwa energi gelap mungkin telah mendistorsi hasilnya Pengalaman XENON1T, serangkaian cekungan xenon bawah tanah yang digunakan untuk mencari materi gelap.

Materi gelap dan energi gelap adalah salah satu masalah yang paling banyak dibahas dalam fisika kontemporer. Dua kegelapan adalah tempat untuk misteri Hal-hal yang tampaknya mempengaruhi perilaku alam semesta dan hal-hal di dalamnya. Materi gelap mengacu pada massa yang tampaknya tak terlihat yang hanya mendefinisikan dirinya melalui efek gravitasi. Energi gelap menunjukkan alasan yang belum dapat dijelaskan untuk percepatan perluasan alam semesta. Materi gelap diyakini membentuk sekitar 27% dari alam semesta, sedangkan energi gelap membentuk 68%. Menurut NASA.

Fisikawan memiliki beberapa ide untuk menjelaskan materi gelap: Axion, WIMP, SIMP, dan lubang hitam purba, Misalnya tetapi tidak terbatas pada. Tetapi energi gelap bahkan lebih misterius, dan sekarang sekelompok peneliti yang mengerjakan data XENON1T mengatakan bahwa peningkatan aktivitas yang tidak terduga mungkin disebabkan oleh kekuatan yang tidak diketahui itu, bukan materi gelap kandidat. Penelitian tim adalah diterbitkan Minggu ini di Physical Review D.

Eksperimen XENON1T, yang terkubur di bawah Pegunungan Apennine Italia, dibuat sejauh mungkin dari kebisingan. Ini terdiri dari tong xenon cair yang akan menyala jika partikel yang lewat berinteraksi dengannya. sebagai Sebelumnya dilaporkan oleh GizmodoPada Juni 2020, tim XENON1T melaporkan bahwa proyek tersebut melihat lebih banyak interaksi daripada yang seharusnya di bawah Model Fisika Standar, yang berarti dapat mendeteksi partikel subatom teoretis seperti akson — atau mungkin ada sesuatu yang rumit dalam percobaan.

Luca Vecinelli, seorang peneliti di Frascati National Laboratories di Italia dan rekan penulis studi tersebut, mengatakan di University of Cambridge. melepaskan. “Kami menemukan model di mana sinyal ini dapat dikaitkan dengan energi gelap, daripada materi gelap yang awalnya dirancang untuk dideteksi oleh eksperimen.”

“Pertama-tama kita perlu tahu bahwa ini bukan hanya kebetulan,” tambah Vesinelli. “Jika XENON1T benar-benar melihat sesuatu, Anda akan berharap untuk melihat kelebihan serupa lagi di uji coba di masa mendatang, tetapi kali ini dengan sinyal yang jauh lebih kuat.”

Meskipun membentuk sebagian besar alam semesta, energi gelap belum dapat diidentifikasi. Banyak model menyarankan bahwa mungkin ada gaya kelima selain empat gaya fundamental yang diketahui di alam semesta, yang tersembunyi hingga mencapai beberapa fenomena terbesar, Seperti alam semesta berkembang lebih cepat dari sebelumnya.

Axion yang keluar dari Matahari tampaknya merupakan penjelasan yang mungkin untuk kelebihan sinyal, tetapi ada celah dalam gagasan itu, karena diperlukan pemikiran ulang tentang apa yang kita ketahui tentang bintang. Salah satu peneliti, “Bahkan matahari kita tidak akan setuju dengan model dan eksperimen teoretis terbaik seperti sekarang.” Dia memberi tahu Gizmodo tahun lalu.

Bagian dari masalah pencarian energi gelap Mereka adalah “partikel bunglon” (juga dikenal sebagai sumbu matahari atau bunglon matahari), juga disebut karena kemampuan teoretisnya untuk memvariasikan massa berdasarkan jumlah materi yang mengelilinginya. Ini akan membuat massa partikel lebih besar ketika Melewati benda padat seperti Bumi Dan itu akan membuat kekuatannya pada blok sekitarnya lebih kecil, seperti Atlas Baru menjelaskanEd tahun 2019. Tim peneliti baru-baru ini membuat model yang menggunakan cek bunglon Menginvestigasi Bagaimana energi gelap berperilaku Pada skala yang jauh melampaui alam semesta lokal yang padat.

“Pemeriksaan bunglon kami menghentikan produksi partikel energi gelap dalam objek yang sangat padat, menghindari masalah yang dihadapi oleh sumbu matahari,” kata penulis utama Sani Fagnozzi, seorang ahli kosmologi di Kavli Institute of Cosmology di University of Cambridge. melepaskan. “Ini juga memungkinkan kita untuk memisahkan apa yang terjadi di alam semesta lokal yang sangat padat dari apa yang terjadi pada skala yang lebih besar, di mana kepadatannya sangat rendah.”

Model tersebut memungkinkan tim untuk memahami bagaimana perilaku XENON1T jika energi gelap dihasilkan di wilayah magnet Matahari yang kuat. Perhitungan mereka menunjukkan bahwa energi gelap dapat dideteksi menggunakan XENON1T.

Sejak surplus pertama kali ditemukan, “tim XENON1T telah mencoba dengan cara apa pun untuk menghancurkannya,” kata salah satu peneliti Dia mengatakan kepada New York Times,. Keras kepala tanda itu sama membingungkannya dengan menggairahkan.

“Para penulis menyarankan kemungkinan yang menarik dan menarik untuk memperluas eksperimen deteksi materi gelap menuju deteksi langsung energi gelap,” Zara Baghdasarian, fisikawan di UC Berkeley, yang tidak berafiliasi dengan makalah penelitian terbaru, mengatakan kepada Gizmodo dalam email. “Studi kasus surplus XENON1T tentu saja tidak konklusif, dan kami harus menunggu lebih banyak data dari eksperimen lebih lanjut untuk menguji validitas gagasan bunglon matahari.”

Generasi XENON1T berikutnya, yang disebut XENONnT, dijadwalkan untuk uji coba pertamanya Akhir tahun ini. Mudah-mudahan, peningkatan eksperimen akan menutupi kebisingan apa pun dan membantu fisikawan mencari tahu apa sebenarnya yang mengacaukan detektor bawah tanah.

Lebih lanjut: Apa itu materi gelap dan mengapa belum ada yang menemukannya?