Hace unos 25 años, los astrofísicos hicieron un descubrimiento muy interesante sobre el universo.El hecho de que se encontraba en estado de expansión se sabe desde la década de 1920, gracias a las observaciones realizadas por Edwin Hubble.Pero gracias a las observaciones realizadas por los astrónomos a través del observatorio espacial que lleva su nombre,telescopio espacial Hubble), ¡están empezando a notar lo rápido que se expande el universo!
Esto condujo a la teoría de que el universo está lleno de fuerzas invisibles y misteriosas.energía oscura(Delaware).Décadas después de su propuesta, los científicos todavía están tratando de identificar esta fuerza escurridiza que representa alrededor del 70% del presupuesto energético del universo.De acuerdo ainvestigación recienteEl experimento XENON1T realizado por un equipo internacional de investigadores ya puede detectar esta fuerza esquiva, abriendo nuevas posibilidades para futuras investigaciones de DE.
El estudio fue dirigido por el investigador Dr. Sunny Vagnozzi.Instituto de Cosmología Kabli(KICC) con el Dr. Luca Visinelli de la Universidad de CambridgeBeca para la Innovación (FELLINI)investigador (queBeca Marie Sklodowska-Curie) enInstituto Nacional de Física Nuclear(INFN) Frascati, Italia.A ellos se unieron investigadores del Instituto de Teoría Física (IPhT), la Universidad de Cambridge y la Universidad de Hawái.
DM y DE son ambosMateria oscura fría lambdaLos modelos cosmológicos (LCDM) postulan que el universo está lleno de partículas frías y de movimiento lento (DM) que interactúan con la materia normal solo por gravedad.Lambda significa DE, que acelera la expansión del universo.Debido a que solo pueden identificarse observando su efecto en la estructura a gran escala del universo, la idea convencional es que ninguna fuerza interactúa con la materia normal, ya sea a través del electromagnetismo o mediante fuerzas nucleares fuertes o débiles.
Sin embargo, algunas teorías de DM postulan que existe cierta interacción con el material visible que los investigadores están probando activamente.Pero en lugar de más resultados de pruebas, los astrofísicos y los cosmólogos aún no tienen claro cómo se alinea la DE con las leyes de la física que gobiernan el universo.Los candidatos hasta ahora incluyen modificaciones de la teoría general de la relatividad (GR) de Einstein, la existencia de nuevos campos o la constante cósmica (CC).El Dr. Visinelli le dijo a Universe Today en un correo electrónico:
“Por esta razón, la energía oscura puede ser mucho más misteriosa que la materia oscura.Observamos los efectos de la energía oscura a través de varias observaciones, comenzando con nuestro importante estudio de Supernova 1A como una vela estándar. Suponiendo que la energía oscura sea en realidad un campo, el cuanto asociado con la energía oscura es muy ligero y transportará muy poca energía.Es por eso que se ha puesto muy poco esfuerzo en este tipo de búsqueda”.
Su trabajo se basa en un nuevo estudio que va más allá del modelo estándar LCDM de cosmología para considerar que DE interactúa con la luz al influir en sus propiedades (polarización, color, dirección).Sin embargo, estas interacciones pueden estar sujetas a mecanismos de detección que eviten que se detecten en experimentos locales.Este modelo predice que se pueden generar cuantos de energía oscura en el sol.
Como explicó el Dr. Vagnozzi, un día, mientras estaba en la ducha, se le ocurrió por primera vez una posible conexión entre la espada y la energía oscura.
“Recuerdo que me duché el 20 de junio y pensé en los axiones solares que no tenían en cuenta el XENÓN. Y me di cuenta de que la salida obvia era la proyección, ya que detuvieron la producción en estrellas más densas.La detección generalmente involucra energía oscura y/o un modelo gravitacional modificado y ‘hace clic’.
“Inmediatamente le envié un Whatsapp a Luca y comenzamos a trabajar en esto de inmediato (y contacté a otro coautor que es experto en modelos curados de energía oscura/gravedad cristalina)”.
Para el estudio, un equipo dirigido por el Dr. Vagnozzi y el Dr. VisinelliColaboración de xenón, equipo de investigación de DM compuesto por 135 investigadores de 22 instituciones de todo el mundo.En el centro de su experimento se encuentra un detector de xenón líquido ultrapuro de 3500 kg (7715 lb) colocado en un baño de agua de 10 m (32,8 pies).Ubicado en INFLaboratorio Nazionali del Gran Sasso, XENON es también el experimento de materia oscura (DM) más sensible jamás realizado.
En 2020, Collaboration publicó los resultados de una ejecución experimental (2016 a 2018), que mostró una tasa inesperada de retroceso de electrones.El estudio conjunto descubrió que esto no constituía una detección de DM, pero podría explicarse por pequeñas cantidades de tritio en el experimento, la presencia de nuevas partículas (como los axiones solares) o las propiedades inexplicables de los neutrinos.
Sin embargo, para el estudio, un equipo dirigido por Vagnozzi y Visinelli teorizó que esta podría ser la primera detección directa de DE.Vagnozzi dijo:
“La energía oscura en nuestro modelo tiene propiedades únicas. El término masa está relacionado con la densidad del entorno, por lo que la materia más densa protege contra los efectos de la energía oscura, mientras que los entornos más ligeros, como el espacio galáctico, permiten largas distancias. de energía oscura.
En este modelo, denominado “camaleón”, se genera un cuanto de energía oscura en la tacoclina, la región del sol donde los campos electromagnéticos son más intensos. por convecciónLa alta densidad de radiación electromagnética en esta región permite un fuerte acoplamiento con los campos camaleónicos y la producción camaleónica”.
Si es cierto, significa que los experimentos en todo el mundo que actualmente se centran en la investigación de la materia oscura podrían dedicarse a la búsqueda de energía oscura.Con este fin, el Dr. Vagnozzi y el Dr. Visinelli esperan que este estudio despierte el interés en los modelos de partículas de DE y que la búsqueda de estas escurridizas partículas se pueda realizar en paralelo con la búsqueda continua de DM.Al menos, este experimento prueba teorías para DE más allá del modelo LCDM, ayudando a los científicos a reducir la lista de candidatos.Dr. Visinelli dijo:
“Muchos otros experimentos diseñados para la materia oscura también pueden transmitir información sobre estos camaleones, y esperamos imaginar el diseño de escenarios futuros para estas búsquedas.También se requerirán pruebas independientes que utilicen datos cosmológicos cruzados con predicciones de modelos camaleónicos.Planeamos usar modelos solares para mejorar los cálculos del artículo, estudiar la formación de camaleones en estrellas gigantes y contactar a los experimentadores para obtener actualizaciones”.
enpapeles recientes, el Dr. Vagnozzi y el Dr. Visinelli, realizaron un estudio para investigar si la dispersión puramente elástica entre la energía oscura y la materia pesada (normal) podría dejar rastros visibles en las observaciones cósmicas.Determinaron que esto es poco probable, al menos cuando se aplica a observaciones sensibles a la evolución lineal de las estructuras cósmicas, como el fondo cósmico de microondas (CMB) y la agrupación de estructuras a gran escala en el nivel lineal.
Sin embargo, el Dr. Vagnozzi también está trabajando con un doctorado.Un estudiante de Munich amplía este estudio y predice el efecto que tendrá la DE cuando interactúe con sustancias normales.En particular, quieren investigar el efecto que esto tendrá en la estructura de las galaxias y los cúmulos, así como en el agrupamiento no lineal de estructuras a gran escala en el universo.¡Con estudios a gran escala que se beneficiarán de los telescopios de próxima generación en los próximos años, los astrónomos y cosmólogos pueden estar a punto de arrojar luz sobre el “universo oscuro”!
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