Lehet, hogy felfedezték a sötét energia nyomát egy kísérletben

2021 / 09 / 18 / Bobák Zsófia
Lehet, hogy felfedezték a sötét energia nyomát egy kísérletben
A rejtélyes sötét energia felelős a Világegyetem gyorsuló tágulásáért, de az, hogy pontosan mi is a sötét energia és mi rejlik a jelenség hátterében, még a kutatók előtt sem világos.

A sötét energia a sötét anyagtól alapvetően eltérő jelenség: mindkettő nehezen, inkább csak közvetett módszerekkel történő megfigyeléssel detektálható és jelenlétük a világban sok elméleti kérdést tisztáz, de, míg a sötét anyag alapvetően az égitestek közötti összetartó erőt segíti elő, addig a sötét energia, amelyet, ahogy a nevéből is látszik, nem igazán anyagként definiálnak a tudósok, a Világegyetem gyorsuló tágulásáért felelős.

Ezek a jelenségek természetükből adódóan nem láthatóak (a sötét anyag például nem bocsát ki és nem nyel el elektromágneses sugárzást) és ez teret enged annak, hogy akár meg is kérdőjelezzék a valódiságukat, de a vizsgálatok során egyre kifinomultabb módszerekkel próbálják bizonyítani a létezésüket a fizikusok és időnként sikerül akár egészen közel kerülni a rejtély felderítéséhez. Méghozzá egészen váratlan helyeken is.

Ilyen meglepő felfedezésre adott lehetőséget a már régen befejeződött XENON1T kísérlet is, amelyek adatait utólag elemzik a kutatók. A kísérlet az olasz INFN Laboratori Nazionali del Gran Sasso hatalmas földalatti létesítményében zajlott két éven át 2018-ig, azzal a céllal, hogy megtalálják a tünékeny sötét anyagot, annak is a WIMP (Weakly Interacting Massive Particles, gyenge kölcsönhatásban álló masszív részecskék) típusát, ami ideális jelöltnek tűnik a sötét anyag szerepére. A 3,2 tonna xenonnal megtöltött detektorok szolgáltak a részecskék ütközésének, illetve interakciójának mérésére és az összegyűjtött adatokból kiviláglott valami, amit nem tudtak pontosan megmagyarázni a tudósok.

2020-ban jelent meg a tanulmány azokról a mérési eredményekről, amelyek egyfajta többletet jelentettek a számlált események során, összesen 53 olyan interakció történt, amelyben nem az ismert (standard modell szerinti) részecskék vettek részt, a kutatók pedig az axionok, a Napból érkező hipotetikus részecskék jelenlétét sejtették a történések mögött felfedezni. A fizikusok rendszerint óvatosan bánnak az ilyen jellegű találatok magyarázatával, mivel mindig van rá esély, hogy egy mérési hiba vagy ismert jelenség bújik meg az eredmények mögött, emiatt a vizsgálatokat általában újra (és újra) meg kell ismételni. Az adatok elemzése azonban időközben más értelmezések számára is teret biztosított és most egy egészen szokatlan verzió is napvilágra került.

A Cambridge Egyetem kozmológusai arra jutottak, hogy a detektált események talán nem is a sötét anyagot, hanem a sötét energiát jelezték, amelyet még kevesebb sikerrel figyeltek meg eddig. A kutatók az axionokkal kapcsolatos magyarázatot azért zárták ki, mert szerintük az a mennyiségű axion, amely a kísérlet során kapott jelek generálásához szükséges lett volna, olyan változásokat okozna a Napnál sokkal nehezebb csillagokban is, amely nem áll összhangban a valósággal. A megoldást tehát máshol kell keresni.

Felállítottak egy olyan modellt, amely bemutatta, hogy milyen eredmények születhetnének a detektorban, ha a Nap egy bizonyos régiójában, amely a sugárzó zónát elválasztja a konvektív zónától és különösen erős mágneses mezőt generál, sötét energia képződne, és a szimuláció kimutatta, hogy ez a mérési eredményeknek megfelelő értékeket hozna létre a detektorban. A sötét energia modellekben használatos szűrő mechanizmusok miatt a kutatók kizárták az a lehetőséget, hogy a sötét energia a Nap magjából, esetleg vörös óriásokból vagy fehér törpékből, tehát nagy sűrűségű területről származna, ehelyett a fotonokkal kapcsolta össze a jelenlétüket: az úgynevezett kaméleon jelenség (kaméleon sötét energia) a mágneses térben jön létre és a Földre tartó útja során, ahogy azt egy korábbi, CERN kísérlettel kapcsolatos tanulmányban is részletezték, nem veszít az intenzitásából és kapcsolatba léphet a standard modell részecskéivel.

Azt egészen biztosan a kutatók sem állítják, hogy rátaláltak volna a sokat keresett sötét energiára, de a vizsgálat bizonyította, hogy akár ez a magyarázat is megállhatja a helyét, így a jövőben a készülő XENONnT detektorban már lehetséges lesz a felfedezés alátámasztására irányuló mérések elvégzése. A Cambridge Egyetem közleménye szerint, ha a tudósoknak igaza van és valóban nem axionok, hanem sötét energia okozta a XENON1T kísérlet rendhagyó jeleit, akkor egy évtizeden belül lehetségessé válik a sötét energia közvetlen megfigyelése.

(Fotó: NASA/CXC/Univ. of Florence/G.Risaliti & E.Lusso, Purdue/XENON1T, Pixabay)

További cikkek a témában:

Lehet, hogy nincs is sötét energia? Egy új elmélet szerint a paradox:off Egy új elmélet megoldhatja az univerzum legnagyobb paradoxonját, átírhatja Einstein általános relativitáselméletét, és nyugdíjazhatja a sötét energiát.
Lehetséges, hogy megtalálták a részecskét, ami választ adhat a sötét anyag mibenlétére A részecskefizika már 1977-ben megjósolta az axion létezését, most pedig lehet, hogy egy olasz laboratórium kutatói meg is találták.
Kozmikus szőrszálak vehetik körbe a Földet Úgy általában az egész Naprendszer elég szőrös lehet, vagyis tele van sötét anyagból lévő szálakkal. A felfedezés azért is jelentős, mert új, elméleti lehetőséget vet fel a bolygók belsejének a tanulmányozásához.


1 éves ROADSTER előfizetés + Renoir – A Festő és Modelljei kiállítás páros belépőjegy: 12 990 Ft
Válassz egyet a ROADSTER magazin szuper előfizetési ajánlatai közül!
Gamernek keresel karácsonyi ajándékot? Mondjuk a tuti tippeket!
Ha nem szoktál játszani, akkor gamer barátodnak vagy családtagodnak karácsonyi ajándékot választani extra kihívást jelent, ezért az Acer segítségével mondunk öt tippet, amivel sikert arathatsz.
Mekkora eséllyel tart az emberi evolúció egy új faj kialakulásának az irányába?
Mekkora eséllyel tart az emberi evolúció egy új faj kialakulásának az irányába?
Fajunk 300 ezer évvel egyedüli emberfaj lett a bolygón, az viszont nehéz kérdés, hogy éppen egy új faj kialakulásának az irányába tart-e az evolúciónk. Ennek oka, hogy bizonyos tényezők ebbe az irányba mutatnak, míg mások épp az ellenkezőbe. Elmondjuk, milyen körülmények esetén alakulhatna ki belőlünk egy új faj.
Miért jelenik meg az ellenszenves fehér bevonat a csokin és mit lehet tenni ellene?
Miért jelenik meg az ellenszenves fehér bevonat a csokin és mit lehet tenni ellene?
A titok nyitja a kakaóvajban rejlik.
HELLO, EZ ITT A
RAKÉTA
Kövess minket a Facebookon!
A jövő legizgalmasabb cikkeit találod nálunk!
Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.



This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.