Ekim 18, 2021

PoderyGloria

Podery Gloria'da Türkiye'den ve dünyadan siyaset, iş dünyası

XENON1T Deneyi Kara Enerjiyi Ortaya Çıkardı

Evrenin hızlanmasına neden olan gizemli güç olan karanlık enerji, İtalyan Apenin Dağları’nın altındaki XENON1T deneyinin beklenmedik sonuçlarından sorumlu olabilir.

Cambridge Üniversitesi’ndeki araştırmacılar tarafından yürütülen ve dergide yayınlanan yeni bir çalışma fiziksel inceleme, İtalya’daki XENON1T deneyinden elde edilen bazı açıklanamayan sonuçların, deneyin tespit etmek için tasarlandığı karanlık maddeden değil, karanlık enerjiden kaynaklanabileceğini öne sürüyor.

“Bu fazlalığın prensipte karanlık maddeden ziyade karanlık enerjiden kaynaklanması şaşırtıcıydı. İşler böyle birleştiğinde, bu gerçekten özel.” – Güneşli Vagnozzi

Güneş’in güçlü manyetik alanlara sahip bir bölgesinde üretilen karanlık enerji parçacıklarından kaynaklanmış olabilecek sonuçları açıklamaya yardımcı olmak için fiziksel bir model oluşturdular, ancak bu yorumu doğrulamak için gelecekteki deneyler gerekecek. Araştırmacılar, çalışmalarının karanlık enerjinin doğrudan tespitine yönelik önemli bir adım olabileceğini söylüyorlar.

Gözlerimizin gökyüzünde ve günlük dünyamızda görebildiği her şey – küçük uydulardan devasa galaksilere, karıncalardan mavi balinalara kadar – evrenin yüzde beşinden daha azını oluşturur. Gerisi karanlık. Yaklaşık %27’si karanlık maddedir (galaksileri ve kozmik ağı bir arada tutan görünmez güç), %68’i ise evrenin hızlanan bir hızla genişlemesine neden olan karanlık enerjidir.

Cambridge’deki Kavli Kozmoloji Enstitüsü’nden Dr Sunny Fagnozzi şunları söyledi: “Her iki bileşen de görünmez olsa da, karanlık madde hakkında çok şey biliyoruz, varlığı 1920’lerde önerildi, ancak karanlık enerji 1998’e kadar keşfedilmedi.” . Gazetenin ilk yazarı. “XENON1T gibi büyük ölçekli deneyler, karanlık maddenin sıradan madde ile “çarpışmasının” belirtilerini arayarak doğrudan karanlık maddeyi tespit etmek için tasarlanmıştır, ancak karanlık enerji daha zordur.”

Karanlık enerjiyi keşfetmek için bilim adamları genellikle yerçekimi etkileşimlerini ararlar: yerçekiminin nesneleri çekme şekli. Ve daha büyük ölçeklerde, karanlık enerjinin yerçekimi etkisi iğrençtir, nesneleri birbirinden ayırır ve evrenin genişlemesini hızlandırır.

READ  NASA, izleyici buhar fırlatma roketlerini başarıyla fırlattı

Yaklaşık bir yıl önce, XENON1T denemesi, beklenen arka planda beklenmeyen veya artan bir sinyal bildirdi. İtalya’daki Frascati Ulusal Laboratuarlarında araştırmacı ve çalışmanın ortak yazarı Dr. Luca Vecinelli, “Bu tür istismarlar genellikle risklidir, ancak bazen temel keşiflere de yol açabilirler” dedi. “Bu sinyalin, deneyin orijinal olarak algılamak için tasarlandığı karanlık maddeden ziyade karanlık enerjiye atfedilebileceği bir model keşfettik.”

O zamanlar, artışın en yaygın açıklaması, güneşte üretilen aksiyonlar (varsayımsal, ultra hafif parçacıklar) idi. Bununla birlikte, bu yorum gözlemlere dayanmaz, çünkü XENON1T sinyalini yorumlamak için gereken eksen miktarı, gözlemlediğimizin aksine Güneş’ten çok daha ağır yıldızların evrimini kökten değiştirecektir.

Karanlık enerjinin ne olduğunu tam olarak anlamaktan çok uzağız, ancak çoğu fiziksel karanlık enerji modeli, sözde beşinci kuvvetin varlığına yol açacaktır. Evrende dört temel kuvvet vardır ve bu kuvvetlerden biri tarafından açıklanamayan herhangi bir şeye bazen bilinmeyen bir beşinci kuvvetin sonucu olarak atıfta bulunulur.

Ancak, Einstein’ın yerçekimi teorisinin yerel evrende çok iyi çalıştığını biliyoruz. Bu nedenle, karanlık enerjiyle ilişkili herhangi bir beşinci kuvvet istenmez ve konu küçük ölçekler olduğunda “gizli” veya “incelenmelidir” ve yalnızca Einstein’ın yerçekimi teorisinin evrenin ivmesini açıklamakta başarısız olduğu durumlarda daha büyük ölçeklerde çalışabilir. Beşinci kuvveti gizlemek için, birçok karanlık enerji modeli, beşinci kuvveti dinamik olarak gizleyen sözde perdeleme mekanizmalarıyla donatılmıştır.

Vagnozzi ve meslektaşları, Güneş’in güçlü manyetik alanlarında üretilen karanlık enerji parçacıklarının XENON1T’nin fazlalığını açıklayabileceğini göstermek için bukalemun uzaylıları olarak bilinen bir tür tarama mekanizması kullanan fiziksel bir model oluşturdular.

Vagnozzi, “Bukalemunumuzu elemek, çok yoğun nesnelerde karanlık enerji parçacıklarının üretimini durdurarak güneş eksenlerinin sahip olduğu sorunlardan kaçınıyor.” Dedi. “Ayrıca, çok yoğun yerel evrende olup bitenleri, yoğunluğun çok düşük olduğu daha büyük ölçeklerde olanlardan ayırmamıza da izin veriyor.”

READ  Omega-3 kanser tümörleri için zehirlidir

Araştırmacılar, manyetik alanların özellikle güçlü olduğu takoklin adı verilen güneşin belirli bir bölgesinde karanlık enerji üretilirse dedektörde ne olacağını göstermek için modellerini kullandılar.

Fagnozzi, “Bu fazlalığın prensipte karanlık maddeden ziyade karanlık enerjiden kaynaklanması gerçekten şaşırtıcıydı.” Dedi. “Böyle şeyleri bir araya getirdiğinizde, bu gerçekten özel.”

Hesaplamaları, karanlık maddeyi tespit etmek için tasarlanmış XENON1T gibi deneylerin, karanlık enerjiyi tespit etmek için de kullanılabileceğini gösteriyor. Bununla birlikte, orijinal artış henüz ikna edici bir şekilde doğrulanmadı. Vesinelli, “Önce bunun sadece bir tesadüf olmadığını bilmemiz gerekiyor.” Dedi. “XENON1T gerçekten bir şey görürse, gelecekteki denemelerde yine benzer bir fazlalık görmeyi beklersiniz, ancak bu sefer çok daha güçlü bir sinyalle.”

Fazlalık karanlık enerjiden kaynaklanıyorsa, XENON1T deneyinde yapılacak güncellemelerin yanı sıra LUX-Zeplin ve PandaX-xT gibi benzer hedeflere yönelik deneyler, karanlık enerjinin önümüzdeki on yıl içinde doğrudan tespit edilebileceği anlamına gelir.

Referans: Sunny Fagnozzi, Luca Vecinelli, Philip Brax, Ann Kristen Davis ve Jeremy Sachstein tarafından yazılan “Karanlık Enerjinin Doğrudan Tespiti: Aşırı XENON1T ve Gelecek Beklentileri”, 15 Eylül 2021, fiziksel inceleme.
DOI: 10.1103/ PhysRevD.104.063023