XENON1T podría haber detectado la energía oscura
17 de septiembre de 2021
La energía oscura, una misteriosa fuerza que se cree que provoca la expansión del universo a un ritmo acelerado, puede haber sido la responsable de los inesperados resultados del experimento XENON1T, a 1,5 km de profundidad bajo las montañas del Gran Sasso, Italia.
En un nuevo estudio, publicado en la revista Physical Review D, y dirigido por investigadores de la Universidad de Cambridge, los autores sugieren que ciertos resultados inexplicables de un experimento diseñado para detectar la materia oscura podrían haber sido causados por la energía oscura.
68 % del universo es energía oscura
Según el comunicado de la Universidad de Cambridge, todo el universo es oscuro, excepto todo lo que nuestros ojos pueden ver en los cielos y en nuestro mundo cotidiano, lo que constituye menos del cinco por ciento.
Alrededor del 27 % es materia oscura –la fuerza invisible que mantiene unidas las galaxias y el entramado cósmico–, mientras que el 68 % es energía oscura, que hace que el universo se expanda a un ritmo acelerado.
"A pesar de que ambos componentes son invisibles, sabemos mucho más sobre la materia oscura, ya que su existencia se sugirió ya en la década de 1920, mientras que la energía oscura no se descubrió hasta 1998", afirma el Sunny Vagnozzi, físico del Instituto Kavli de Cosmología de la Universidad de Cambridge.
"Los experimentos a gran escala como XENON1T se han diseñado para detectar directamente la materia oscura, buscando señales de materia oscura que 'golpee' la materia ordinaria, pero la energía oscura es aún más esquiva", agrega.
El proyecto XENON
El proyecto de investigación XENON es una colaboración de 160 científicos de todo el mundo que se han unido para realizar una serie de experimentos destinados a detectar las partículas de materia oscura.
Estos experimentos implican el uso de xenón líquido ultrapuro, un gas noble incoloro, denso e inodoro que se encuentra en cantidades mínimas en la atmósfera terrestre, según reporta CTV NEWS.
El experimento XENON1T fue la última fase del proyecto. Hace aproximadamente un año, detectó una señal inesperada, o un exceso, sobre el perfil de fondo esperado.
"Este tipo de excesos suelen ser casualidades, pero de vez en cuando también pueden dar lugar a descubrimientos fundamentales", afirma Luca Visinelli, investigador de los Laboratorios Nacionales de Frascati (Italia).
"Exploramos un modelo en el que esta señal podría ser atribuible a la energía oscura, en lugar de a la materia oscura que el experimento fue concebido originalmente para detectar", añade.
Interacciones gravitatorias y la aceleración de la expansión del universo
Para detectar la energía oscura, según el comunicado, los científicos suelen buscar las interacciones gravitatorias: la forma en que la gravedad atrae a los objetos.
En las escalas más grandes, agrega el documento, el efecto gravitacional de la energía oscura es repulsivo, alejando las cosas unas de otras y haciendo que la expansión del universo se acelere.
Cribado camaleónico
Los investigadores crearon así un modelo físico que utilizaba un tipo de mecanismo de cribado conocido como cribado camaleónico para demostrar que las partículas de energía oscura producidas en los fuertes campos magnéticos del Sol podrían explicar la señal de XENON1T.
"Fue realmente sorprendente que este exceso pudiera, en principio, haber sido causado por la energía oscura y no por la materia oscura", dijo Vagnozzi. "Cuando las cosas encajan así, es realmente especial".
Un descubrimiento como éste significaría que los experimentos diseñados para detectar la materia oscura, incluidos los realizados durante el proyecto XENON, podrían utilizarse también para detectar la energía oscura. Pero se necesitan más investigaciones para confirmar estos hallazgos.
"Primero tenemos que saber que no se trata de una simple casualidad", dijo el Dr. Visinelli.
Editado por Felipe Espinosa Wang.