Ученые считают, что случайно обнаружили темную энергию

Исследователи предполагают, что необъяснимые результаты недавнего эксперимента могут указывать на обнаружение частиц темной материи, ответственной за расширение пространства.

По последним оценкам ученых, на всю видимую материю приходится менее 5% Вселенной, а основную часть составляют темная материя (около 27%) и темная энергия (оставшиеся 68%). «Темными» их называют, потому что современная наука практически ничего о них не знает, кроме того, что какой-то тип невидимой материи обладает гравитационным притяжением и не взаимодействует с обычным веществом, а неизвестная сила отвечает за ускоренное расширение пространства.

Предположение о существовании темной материи было выдвинуто еще в 1920-х годах, поэтому ученые разработали способы экспериментального подтверждения ее существования. Для поиска признаков темной энергии опытов пока еще не придумали, поскольку гипотеза впервые была озвучена в 1998 году. Однако недавно, в ходе крупномасштабного эксперимента по поиску темной материи XENON1T, исследователи из Кембриджского университета заметили странное воздействие, которое указывает на обнаружение датчиками загадочных частиц темной энергии.

Темная и обычная материя не взаимодействует друг с другом, но ученые считают, что они иногда могут сталкиваться, в результате чего атом вещества испускает фотон и электрон с определенными характеристиками, которые можно зафиксировать. Для этого команда использовала огромный бак, заполненный ксеноном, который был установлен глубоко под землей, чтобы уменьшить влияние фонового излучения.

Во время провидения опыта, датчики зафиксировали необычный скачок, превышающий ожидаемый показатель в 53 раза. Анализ показал, что такое взаимодействие не могло быть создано известными частицами матери, и даже темной материи. Изначально исследователи предположили, что это мог быть гипотетическая частица под названием солнечный аксион. Но сигнал был настолько сильным, что этот вариант не подходил. Новым кандидатом стал хамелион – гипотетическая частица-носитель силы темной энергии.

Современная теория предполагает, что хамелион представляет собой скалярный бозон с нелинейным самодействием, которое зависит от окружения. То есть в областях с высокой плотностью материи он обладает высокой массой и оказывает влияние лишь на небольшом расстоянии. Однако в космосе, где почти нет вещества, его масса будет гораздо меньше, а воздействие намного дальше.

Результаты компьютерного моделирования влияния частицы-хамелиона на атомы ксенона при прохождении через бак оказались очень близкими к зафиксированному показателю. Несмотря на убедительное сходство, исследователи не спешат с выводами. Сначала им потребуется доказать, что данные не были простой случайностью, изучить дополнительные факторы и провести расширенный эксперимент, чтобы подтвердить результаты.  

Данные все большего числа экспериментов указывают на признаки новой физики, и стимулируют пересмотр общепризнанных моделей. Например, недавно физики доказали, что субатомные частицы могут спонтанно превращаться в собственную античастицу и обратно.