Les chercheurs disent que l’énergie noire pourrait être responsable des signaux d’expériences mystérieuses

Une équipe de physiciens de l’Université de Cambridge soupçonne que l’énergie noire pourrait avoir déformé les résultats Expérience XENON1T, une série de bassins de xénon souterrains utilisés pour rechercher la matière noire.

La matière noire et l’énergie noire sont parmi les problèmes les plus discutés en physique contemporaine. Les deux ténèbres sont des espaces réservés pour le mystère Des choses qui semblent affecter le comportement de l’univers et des choses qu’il contient. La matière noire fait référence à une masse apparemment invisible qui ne se définit que par les effets de la gravité. L’énergie noire indique la raison encore inexpliquée de l’accélération de l’expansion de l’univers. On pense que la matière noire représente environ 27% de l’univers, tandis que l’énergie noire en représente 68%. Selon la Nasa.

Les physiciens ont quelques idées pour expliquer la matière noire : Axions, WIMPs, SIMPs et trous noirs primordiaux, Par exemple, mais sans s’y limiter. Mais l’énergie noire est encore plus mystérieuse, et maintenant un groupe de chercheurs travaillant sur les données XENON1T dit que l’augmentation inattendue de l’activité peut être due à cette force inconnue, et non à une matière noire candidate. Les recherches de l’équipe ont été publié Cette semaine dans Physical Review D.

L’expérience XENON1T, enfouie sous les Apennins italiens, a été conçue pour être aussi loin que possible de tout bruit. Il se compose de cuves de xénon liquide qui s’allumeront si une particule passante interagit avec elles. comme Précédemment rapporté par GizmodoEn juin 2020, l’équipe XENON1T a signalé que le projet voyait plus d’interactions qu’il ne devrait l’être sous le modèle standard de physique, ce qui signifie qu’il pourrait détecter des particules subatomiques théoriques comme des axones – ou quelque chose pourrait ne pas être pertinent pour l’expérience.

Luca Vecinelli, chercheur aux Laboratoires nationaux de Frascati en Italie et co-auteur de l’étude, a déclaré à l’Université de Cambridge. Libération. « Nous avons découvert un modèle dans lequel ce signal peut être attribué à l’énergie noire, plutôt qu’à la matière noire que l’expérience a été conçue à l’origine pour détecter. »

« Nous devons d’abord savoir que ce n’était pas une simple coïncidence », a ajouté Vesinelli. « Si XENON1T voit réellement quelque chose, vous vous attendriez à voir à nouveau un excès similaire dans les futurs essais, mais cette fois avec un signal beaucoup plus fort. »

Bien qu’elle constitue une grande partie de l’univers, l’énergie noire n’a pas encore été identifiée. De nombreux modèles suggèrent qu’il peut y avoir une cinquième force en plus des quatre forces fondamentales connues dans l’univers, qui est cachée jusqu’à ce qu’elle atteigne certains des plus grands phénomènes, Comme si l’univers s’étendait plus vite que jamais.

Les axions crachant du Soleil semblaient être une explication possible de l’excès de signal, mais il y avait des failles dans cette idée, car cela nécessitait de repenser ce que nous savons des étoiles. L’un des chercheurs « même notre soleil ne sera pas d’accord avec les meilleurs modèles théoriques et expériences tels qu’il est actuellement » Il a dit à Gizmodo l’année dernière.

Une partie du problème de la recherche d’énergie noire réside dans les « particules caméléons » (également appelées axes solaires ou caméléons solaires), qui sont nommées pour leur capacité théorique à varier en masse en fonction de la quantité de matière qui les entoure. Cela augmenterait la masse des particules lors du passage à travers un objet dense comme la Terre et réduirait leur force sur les masses environnantes, telles que Nouveau système Atlas expliqué en 2019. Une équipe de recherche récente a construit un modèle qui utilise chèque caméléon Enquêter Comment se comporte l’énergie noire À des échelles bien au-delà de l’univers local dense.

« L’examen de nos caméléons arrête la production de particules d’énergie noire dans des objets très denses, évitant les problèmes rencontrés par les axes solaires », a déclaré l’auteur principal Sani Fagnozzi, cosmologiste à l’Institut de cosmologie Kavli de l’Université de Cambridge. Libération. « Cela nous permet également de séparer ce qui se passe dans l’univers local très dense de ce qui se passe à plus grande échelle, où la densité est très faible. »

Le modèle a permis à l’équipe de comprendre comment XENON1T se comporterait si de l’énergie noire était produite dans une région magnétique puissante du Soleil. Leurs calculs ont indiqué que l’énergie noire pouvait être détectée à l’aide de XENON1T.

Depuis que le surplus a été découvert pour la première fois, « l’équipe XENON1T a tenté de quelque manière que ce soit de le détruire », a déclaré l’un des chercheurs. Il a dit au New York Times,. L’entêtement du signe est aussi déroutant qu’excitant.

« Les auteurs suggèrent une possibilité intéressante et passionnante d’étendre les expériences de détection de matière noire à la détection directe de l’énergie noire », a déclaré à Gizmodo dans un e-mail Zara Baghdasarian, physicienne à l’UC Berkeley, qui n’était pas affiliée au dernier article de recherche. « L’étude de cas du surplus XENON1T n’est certainement pas concluante, et nous devons attendre plus de données provenant d’autres expériences pour tester la validité de l’idée du caméléon solaire. »

La prochaine génération de XENON1T, appelée XENONnT, est prévue pour son premier essai Plus tard cette année. Espérons que les améliorations apportées à l’expérience masqueront tout bruit et aideront les physiciens à comprendre exactement ce qui perturbe le détecteur souterrain.

En savoir plus : Qu’est-ce que la matière noire et pourquoi personne ne l’a encore trouvée ?

Note de l’éditeur: Les dates de sortie de cet article sont aux États-Unis, mais seront mises à jour avec les dates australiennes locales une fois de plus connues.