Детектор темной материи обнаружил то, что может оказаться темной энергией

Темная энергия, таинственная сила, которая отвечает за ускоренное расширение Вселенной, может являться причиной необычного сигнала, зарегистрированного экспериментом XENON1T, расположенным глубоко под горным хребтом Апеннинами.

В новом исследовании, проведенном учеными из Кембриджского университета, Великобритания, указывается, что итальянский эксперимент XENON1T мог наблюдать сигнал, обусловленный темной энергией, а не темной материей – для обнаружения которой был изначально создан этот научный инструмент.

В своей работе исследователи построили физическую модель, которая позволила объяснить наблюдаемые результаты с использованием представлений о частицах темной энергии, формирующихся внутри Солнца в области с мощными магнитными полями. Авторы отмечают, что для подтверждения этой гипотезы потребуются новые наблюдения. Исследователи отмечают, что их работа может являться важным шагом на пути к прямому обнаружению темной энергии.

На видимую материю во Вселенной приходится лишь 5 процентов всего ее содержимого, а все остальное представляет собой «темную часть» - из которой около 27 процентов являются темной материей, невидимой силой, связывающей между собой галактики, а 68 процентов - темной энергией, расталкивающей галактики и обусловливающей ускоренное расширение нашего мира.

Примерно один год назад ученые эксперимента XENON1T сообщили о значимом превышении уровня регистрируемого сигнала относительно среднего фонового значения. Одна из популярных версий, объясняющих этот избыток излучения, включает аксионы – гипотетические сверхлегкие частицы – производимые внутри Солнца. Однако эта гипотеза не выдерживает более глубокого рассмотрения, поскольку количество аксионов, необходимых для объяснения избытка излучения, зарегистрированного экспериментом XENON1T, должно существенно изменять эволюцию звезд, имеющих значительно большую массу, чем Солнце – а это не подтверждается наблюдениями.

Поэтому в новой работе группа под руководством доктора Санни Ваньоцци (Sunny Vagnozzi) из Института космологии Кавли Кембриджского университета изучила альтернативный механизм возникновения избытка излучения, зарегистрированного в эксперименте XENON1T. Авторы предположили, что сигнал обусловлен частицами темной энергии, производимыми внутри Солнца в областях с мощными магнитными полями. Для объяснения отсутствия наблюдательных подтверждений наличия испускаемых аксионов в Солнечной системе команда использовала в своей модели так называемый «механизм хамелеона», в соответствии с которым в очень плотных объектах – каким является наша Солнечная система в сравнении с разреженными крупномасштабными областями Вселенной – производство аксионов снижено до минимальных значений, пояснил Ваньоцци.