Badając ciemną materię, naukowcy z projektu XENON1T odnotowali pewne nieoczekiwane wyniki: być może po raz pierwszy natrafili na ciemną energię, zupełnie przypadkowo.
Od czasu przyspieszenia ekspansji Wszechświata w latach 90-tych XX wieku, hipoteza istnienia "ciemnej energii" nabierała coraz większego rozmachu w środowisku naukowym.
Istnienie antygrawitacyjnej siły działającej w całym Wszechświecie nie tylko byłoby zgodne z mechaniką kwantową, ale tłumaczyłoby przyspieszoną ekspansję całego naszego Wszechświata.
Ciemna energia jest technicznie niewykrywalna, ale zespół badaczy z Uniwersytetu Cambridge być może natknął się na nią po raz pierwszy. Dosłownie przez przypadek.
Eksperyment w głębi Gran Sasso
Nowo opublikowane badania zespołu naukowców z Cambridge sugerują, że dziwne wyniki eksperymentu w głębi Gran Sasso mogą być wynikiem bezpośredniego wykrycia ciemnej energii.
Właściwie eksperyment miał na celu wykrycie ciemnej materii: jak wyjaśnia dr Sunny Vagnozzi, autor badań, "eksperymenty takie jak XENON1T mają na celu bezpośrednie wykrycie ciemnej materii, poszukując śladów jej oddziaływania ze zwykłą materią, ale ciemna energia jest jeszcze bardziej nieuchwytna".
XENON1T, w sercu Gran Sasso, jest rodzajem wielkiej pułapki, która, zdaniem naukowców, może w końcu pokazać cząstki ciemnej materii. Na pewno nie cząstki ciemnej energii, o których nikt nie myślał w czeluściach Gran Sasso National Laboratories.
Około rok temu eksperyment XENON1T zarejestrował nieoczekiwany sygnał, swoisty "nadmiar zdarzeń" w stosunku do tego, co spodziewano się wykryć.
Jak mówi dr Luca Visinelli z Frascati National Laboratories, "zbadaliśmy model, w którym sygnały te można przypisać ciemnej energii, a nie ciemnej materii, którą eksperyment miał pierwotnie wykryć".Zespół badawczy ocenił również inne hipotezy, takie jak hipoteza aksjonowa, ale wszystkie one rozpadły się w obliczu dowodów i obliczeń, pozostawiając otwartą drogę dla modelu teoretycznego, który przypisałby to ciemnej energii.
Tajemnica rozszerzania się Wszechświata
"Jesteśmy dalecy od pełnego zrozumienia, czym jest ciemna energia" - piszą badacze - "ale większość fizycznych modeli dla ciemnej energii prowadziłaby do istnienia tak zwanej piątej siły.
W praktyce prawie wszystko, czego fizyka nie potrafi wyjaśnić istnieniem czterech sił natury - elektromagnetycznej, grawitacyjnej, silnej jądrowej i słabej jądrowej - mogłoby być spowodowane przez tę nieznaną piątą siłę. Znów stoimy przed wielkim wyzwaniem fizyki teoretycznej: możliwą niekompletnością modelu standardowego.
Istnienie ciemnej energii wyjaśniłoby jedną z największych tajemnic Wszechświata: liczne obserwacje wskazują, że Wszechświat składa się w około 70% z energii o ujemnym ciśnieniu, tzw. ciemnej energii. Grawitacyjne oddziaływanie ciemnej energii tłumaczyłoby przyspieszenie jego ekspansji: mogłoby leżeć u podstaw mechanizmu "odpychania", z którego pochodzi przyspieszenie - udowodnione dopiero w 1998 r.
"Choć oba są niewidoczne - wyjaśnia Vagnozzi - wiemy znacznie więcej o ciemnej materii, której istnienie było już hipotezą z lat 20. ubiegłego wieku, podczas gdy ciemna energia została odkryta dopiero w 1998 r." - roku, w którym udowodniono przyspieszenie Wszechświata, co zaowocowało Nagrodą Nobla w dziedzinie fizyki.
Przechwycenie pierwszego sygnału ciemnej energii może utorować drogę do rewolucji w fizyce teoretycznej: "jeśli nadmiar wykryty przez XENON1T jest rzeczywiście wynikiem działania ciemnej energii" - piszą naukowcy - "to być może uda się wykryć ciemną energię już w następnej dekadzie".